Chapter 9-4. 기타문법 : Delegate (대리자)

인프런에 있는 Rookiss님의 강의 Part1: C# 기초 프로그래밍 입문 를 듣고 정리한 필기입니다. 😀

👩🏼 delegate

delegate는 C#의 꽃이다!

delegate 를 사용하는 이유

static void ButtonPressed() // 버튼이 눌렸을 때 실행
{
    // 버틀이 눌렸을 때 실행할 여러가지 함수들 나열 및 실행
}

버튼이 눌리면 아바타에 옷을 입힌다 👉 무기를 들게 한다. 👉 랜덤 메세지를 출력한다. 이런 과정들이 순차적으로 실행되게 하고 싶다면 버튼 눌리는 함수 내부에 각각의 기능들을 함수로 직접 실행시키면 되겠다. 즉 ButtonPressed() 함수 내부에서 직접 여러 함수들에게 인수를 넘겨 호출하는 방식이다. 그러나 이런 구현 방식의 문제점은 ButtonPressed() 함수 내부에서 함수들을 실행시키면서 일일이 매개 변수에게 인수를 넘겨야 하기 때문에 개발자가 실수를 할 확률도 커지고, 예를 들어 게임 로직 함수와 UI 관련 함수가 섞여 있으니 설계적으로 보기도 좋지 않은 등등.. 여러모로 아쉬운 부분들이 있다. 유니티의 경우 ButtonPressed() 이런 버튼 클릭시 실행시킬 함수는 유니티에서 제공되는 이벤트 함수이기 때문에 함수 내부에다가 버튼 클릭시 내가 원하는 함수들 직접 추가할 수도 없다. 유니티 제공 시스템 함수라서 수정 불가능.

만약 ButtonPressed() 함수에 위 과정의 각각의 기능을 실행하는 함수들 자체를 인자로 넘기고 ButtonPressed() 내에선 이게 어떤 함수인지 몰라도 되며 그저 실행만 시키면 될 뿐이라면 위와 같은 문제들이 해결될 것이다. 마치 실행 해야할 함수 포인터들만 ButtonPressed()에게 인자로 넘겨주고 ‘대신 실행 부탁드려요~’ 하는 것과 같다. 일일이 실행될 함수들을 나열하여 직접 호출하고 그 함수들에게 인자 직접 명시하여 넘기고.. 그런 과정이 필요가 없다. 델리게이트 딱 하나만 실행하면 되기 때문에! (등록은 다른데서 필요할 때마다 해두고)

이처럼 A 라는 함수를 호출할 때 B 라는 함수 자체를 (B 함수 포인터) 인수로 넘겨주고 A 함수 안에서 B 함수를 호출하는 상황에서 A 함수를 콜백 함수라고 한다.

이처럼 실행시킬 함수들을 그 자체로(함수 포인터로) delegate에게 넘겨주면 delegate는 이 함수들의 내용은 모르지만 그저 받은 함수 포인터들을 대신 실행시켜줄 뿐이다. (그래서 이름이 대리자)

delegate 선언

delegate int OnClicked(); 

delegate의 이름과 함께 등록할 수 있는 함수의 형식을 선언하는 것이다.

이땐 delegate가 어떠한 메모리도 차지하지 않으며 단순히 매개 변수 없고 + int를 리턴 타입으로 가지는 함수들만을 등록할 수 있는, OnClicked라는 이름을 가진 delegate 형식을 선언해준 것 뿐이다.

delegate 객체 생성 및 함수 등록

using System;

namespace CSharp
{
    class Program
    {
        delegate int OnClicked(); 

        static int Test()
        {
            Console.WriteLine("Hello Delegate ");
            return 0;
        }

        static int Test2()
        {
            Console.WriteLine("Hello Delegate 2");
            return 0;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            OnClicked clicked = new OnClicked(Test);
            clicked += Test2; // chaining
            clicked();
        }
    }
}

delegate는 등록된 함수들을 캡슐화 하며 객체로서 생성된다.

• delegate가 메모리를 할당 받아 객체로서 생성되는 순간은 첫 함수가 등록되는 순간부터다. (함수 이름 = 함수 포인터를 넘겨주는 것이나 마찬가지다.)
  • clicked 델리게이트 객체가 생성되고 Test() 함수가 등록되었다.
  • clicked 델리게이트 형식은 매개 변수가 없고 리턴 타입이 int인 함수만 등록될 수 있도록 선언했었기 때문에 delegate int OnClicked(); Test()를 등록하는 것이 가능하다.

    OnClicked clicked = new OnClicked(Test);
    

  • new 사용 없이 아래와 같이 생성할 수도 있다. (컴파일러가 알아서 new를 붙여 생성해준다.)

    OnClicked clicked = Test;
    

• delegate 객체에 추가로 함수들 등록하기. (함수 이름 = 함수 포인터를 넘겨주는 것이나 마찬가지다.)
  • +, += 더하기 연산자로 추가 등록할 수 있다.
    • 반대로 -, -= 빼기 연산자로 해당 함수를 델리게이트로부터 뺄 수도 있다.(체인 끊기)
  • 아래와 같이 추가로 Test2() 함수를 등록시켜 주었다. 따라서 clicked 델리게이트 객체를 실행시키면 Test1()이 실행된 이후 Test2()가 실행되게 된다.

    clicked += Test2; // Test2 함수를 추가로 등록하였다.
    

• delegate 실행시키기 (대리로 직접 실행하다.)
  • Test1()이 실행된 후 Test2()가 실행되게 된다. 그러나 clicked 델리게이트는 자신에게 등록된 함수와 그 내용에 대해 알지 못한다. 그저 넘겨받은 함수 포인터들을 차례대로 대신 실행시켜줄 뿐이다.

    clicked(); // Test1()이 실행된 후 Test2()가 실행되게 된다.
    

• 매개 변수가 있는 형식의 델리게이트라면 clicked(1, 2, 3) 이런식으로 실행시키면 된다. 필요한 인수는 델리게이트 실행할 때 넣으면 된다. 이때 clicekd에 등록된 모든 함수들이 인수가 (1, 2, 3)으로 동일하게 실행된다.

        delegate int OnClicked();

        static void ButtonPressed(OnClicked clickedFunction)  
        {
            clickedFunction(); // 대신 실행
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            ButtonPressed(Test); // 함수 자체를 인자로 넘긴 느낌
        }

이렇게 함수의 매개 변수 자체가 delegate면 함수를 호출 할 때 인수로 함수 이름(함수 포인터)를 받을 수 있다. 마치 다형성처럼 델리게이트 매개변수인 clickedFunction에 어떤 함수가 들어오느냐에 따라서 clickedFunction(); 이 한 줄이 다르게 실행될 수 있는 것이다!

    class Program
    {
        static void AscendingSort() { /* 오름차순 정렬시키는 내용*/ }
        static void DescendingSort() { /* 내림차순 정렬시키는 내용*/ }

        delegate void SortMethod();   

        static void Sort(SortMethod sortMethod)  
        {
            sortMethod(); 
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            string input = Console.ReadLine();
            if (input == "1")
                Sort(AscendingSort);
            else
                Sort(DescendingSort);
        }
    }

예를 들어 정렬 함수를 구현한다고 할 때 이런식으로 오름 차순 정렬을 시키고 싶으면 Sort 함수에 AscendingSort 함수를 인수로 넘기면 되고, 내림 차순 정렬을 시키고 싶으면 Sort 함수에 DescendingSort 함수를 인수로 넘기면 된다. 정렬 방식에 따라 Sort 함수 내용이 달라지는건 없다. 어떤 함수들이 등록됐느냐에 따라 sortMethod();는 다르게 실행된다.

그 이외의 delegate에 관한 사실

• 델리게이트도 일반화(Generic) 시킬 수 있다. 델리게이트를 일반화하면 어떤 타입의 함수라도 등록할 수 있다.

  delegate T sortMethod(T [] arr);
  
  static void Sort<T>(T [] arr, SortMethod<T> sortMethod)
  {
      sortMethod(arr);
  } 
  

• 대부분 +를 통해 등록된 순서대로 실행되기는 하지만 이것이 반드시 등록된 순서대로 실행된다는 보장이 있는 것은 아니라고 한다.
  • 따라서 정말 순서 보장이 필요한 상황이라면
    • 직접 원하는 순서대로 함수들을 실행시키는 다른 함수를 정의하고 이 함수를 델리게이트에 등록하거나
    • 혹은 델리게이트를 여러개 만들어 리스트로 관리하는 방식으로 구현할 수 있겠다.

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