Welcome to Dynamic C#(11) - The Phantom of The Dynamic

C# 2010.01.14 09:00 Posted by 뎡바1
  이 포스트에서 소개해드리는 유령메서드는 정식버전에서는 없어진 개념입니다. 너무나도 복잡한 과정을 거쳐야 하기 때문에, 과정을 단순화 시키느라고 기존에 논의하던 개념들을 채택하지 않았다고 하는데요. 이 포스트는 예전에 이런 내용이 논의되었었다하는 정도로 봐주시구요. 실제 dynamic과 관계된 메서드 오버로딩 판별에 대해서는 이 글을 참조해주시기 바랍니다.

- 빙산의 일각!


사실 처음에는 그냥 단순히.. dynamic이란게 추가됐으니, '아 이거 쵸낸 신기하구나', '아 난 귀찮은 거 싫어하는데 이거 때매 이런거 편해지겠구나'하는 생각으로 접근을 했었는데요. dynamic이라는 키워드가 하나 추가되면서 생긴 많은 양의 추가사항들과 이야기들이 빙산 아래쪽으로 숨어 있었네요. 근데, 개인적인 게으름으로 아직 제대로 이야기 드리지 못하는거에 대해서 죄송하게 생각하구요-_- 일단, 원문을 한번 걸러서 약간의 창작을 보태는 수준에 불과하지만 계속해서 최선을 다해서 전달해드리고자 합니다.(저도 궁금하긴 하거든요-_-) 따쓰한 피드백!! 크하하하-_-


- 유령...뭐...?

유령 메서드(the phantom method)는 이 포스트시리즈의 바탕이 되는 Sam Ng의 포스트에서 언급이 되는 용어인데요. 컴파일러가 초기 바인딩단계에서 정적으로 해결할 수 없는 동적 바인딩을 해야하는 경우 사용하는 메서드를 말합니다. 즉, 실체는 없지만 컴파일러 내부에서 문제해결을 위해서 사용한다고 볼 수 있겠죠.

public class C
{
    public void Foo(int x)
    {
    }
   
    static void Main(string[] args)
    {
        dynamic d = 10;
        C c = new C();
        c.Foo(d);
    }
}

위와 같은 코드가 있다고 할때요, Foo의 호출을 바인드하기 위해서 컴파일러는 오버로드 판별 알고리즘을 통해서 C.Foo(int x)같이 딱들어맞는 후보메서드가 포함되어 있을 후보군을 만듭니다. 그리고 매개변수가 변환가능한지를 판단합니다. 그런데, 아직 dynamic의 변환가능성에 대해서는 이야기를 해본적이 없으므로~ 일단, 그거에 대해서 먼저 이야기 해보도록 하겠습니다.

우선, 빠르고 간단하게 정의를 내려보자면, "모든 타입은 dynamic으로 변환이 가능하고, dynamic은 어떤 타입으로도 형변환 할 수 없습니다." 말이 안된다고 생각하실 수 있습니다. 그럼 그 의문을 풀기 위해서 형변환을 고려할 수 있는 상황들을 생각해보기로 하죠.
(주석) 원문에서 "everything is convertible to dynamic, and dynamic is not convertible to anything"이라고 하고 있는데요, 조금 알아보니 Sam Ng가 이야기한 건 아마 암시적 형변환을 두고 이야기 한 것 같습니다. dynamic에서 다른 타입으로 명시적 형변환은 가능합니다. 그리고 이에 대해서 다음 포스트에서 좀 더 자세하게 말씀 드리겠습니다. 

우선, c를 정적인 타입이라고 하고, d를 동적인 타입의 표현식이라고 했을때요, 형변환에 대해서 고려해볼 수 있는 상황은 아래와 같습니다.

1. 오버로드 판별 - c.Foo(d)
2. 대입 형변환 - C c = d
3. 조건문 - if(d)
4. using절 - using(dynamic d = ..)
5. foreach - foreach(var c in d)

일단, 이번 포스트에서는 1번에 대해서 살펴보도록 하구요, 나머지는 다음기회로 미루겠습니다.


- 오버로드 판별의 경우

일단 매개변수 변환가능성으로 돌아가서 생각해보겠습니다. dynamic은 어떤 타입으로도 형변환 할 수 없기 때문에, d는 int로 형변환이 불가능합니다. 하지만, 모처럼 dynamic타입인 매개변수를 썼으니 오버로드 판별도 동적으로 일어났으면 합니다. 그래서 여기서 유령 메서드가 등장합니다.

유령메서드는 오버로드 판별의 후보군에 슬쩍 추가되는데요, 파라미터개수가 똑같고 모든 파라미터가 dynamic타입인 메서드입니다.

즉, 후보군에 Foo(int x, int y), Foo(string x, string y)가 있다면, 유령메서드는 Foo(dynamic x, dynamic y)처럼 생겼겠죠.

유령 메서드가 후보군에 끼어들게되면, 당연하겠지만, 다른 후보군 메서드와 똑같이 취급됩니다. '모든 타입은 dynamic으로 형변환이 되지만, dynamic은 어떤 타입으로도 형변환이 안된다.'는 명제를 다시 한번 떠올려 볼 때입니다. 아주 적절한 타이밍이죠. 이 말은 dynamic타입의 매개변수가 주어진 상황에서 다른 모든 오버로드 후보군은 판별을 통과하지 못하지만, 유령 메서드는 유유히 판별을 통과할 수 있다는 말입니다.

서두에서 제시했던 예제를 다시 보시면, 한개의 dynamic타입을 매개변수로 받습니다. 이 상황에서 오버로드는 두개인거죠. Foo(int)와 유령 메서드인 Foo(dynamic). 전자는 판별을 통과하지 못합니다. dynamic은 int로 형변환이 안되기 때문이죠. 하지만 후자는 성공합니다. 그래서 그 메서드에 호출을 바인드하게 되는거죠.

그리고 호출이 유령 메서드에 바인드 되면, 컴파일러는 DLR을 통해서 런타임에 호출이 제대로 이루어 지도록 조치를 취하는 거죠.

그럼, 한가지 의문이 남는데요. 유령 메서드는 언제 끼어들게 되는 걸까요?


- 유령이 끼어드는 그 순간

컴파일러가 오버로드 판별을 할때, 초기 후보군을 놓고 고심을 합니다. 메서드 호출에 dynamic 매개변수가 있다면, 컴파일러는 후보군을 찬찬히 살펴보면서 유령 메서드를 소환해야 하는지 고심합니다. 유령 메서드가 끼어드는 상황은 아래와 같습니다.

1. dynamic이 아닌 모든 매개변수는 후보군에 있는 파라미터로 형변환이 가능하다.
2. 최소한 한개 이상의 dynamic매개변수가 후보군에 있는 파라미터로 형변환이 불가능하다.

일전에, dynamic타입인 매개변수가 포함된 메서드 호출이라도 정적으로 바인드될 수 있다고 말씀을 드렸었는데요. 이 경우가 2번으로 설명이 됩니다. dynamic매개변수와 일치하는 dynamic파라미터를 갖는 후보메서드가 있다면, 호출은 그 메서드로 정적 바인딩이 됩니다.

public class C
{
    public void Foo(int x, dynamic y)
    {
    }
   
    static void Main(string[] args)
    {
        C c = new C();
        dynamic d = 10;           
        c.Foo(10, d);
    }
}

위와 같은 경우, 오버로드 후보군에 정확하게 Foo호출의 매개변수인 int와 dynamic타입에 일치하는 메서드가 있기 때문에, 정적으로 바인딩되고, dynamic lookup이 발생하지 않습니다. 즉, 오버로드 판별시에 후보군을 한번 쭉 훑었는데도 유령 메서드가 끼어들지 않았다면, 비록 dynamic타입의 매개변수가 있다고 하더라도 원래 하던대로 오버로드 판별을 진행하는 거죠.


- 유령메서드를 통한 할당과 dynamic receiver를 통한 할당은 뭐가 틀린거냐

dynamic receiver의 경우는 런타임 바인더가 실제 런타임시의 receiver의 타입을 기준으로 오버로드 판별을 하려고 합니다. 하지만 유령메서드가 끼어든 할당의 경우는 컴파일타임의 receiver의 타입을 기준으로 진행되는 거죠.

그냥 직관적으로 생각해봤을때, receiver를 컴파일타임에 알 수 있다면, 매개변수에 dynamic타입이 있다고 하더라도 오버로드 판별의 후보군은 컴파일 타임에 밝혀져야 하는 거겠죠.


- 마치면서

사실, 이 부분에 대해서 좀 더 언급할 사항들이 있습니다. 나머지 형변환 케이스에 대해서 더 나아가기 전에, dynamic의 형변환에 대한 부분과 오버로드에 대한 이야기를 좀 더 하려고 하는데요. 여러분과 제가 가진 의문이 조금씩 더 해결됐으면 하는 생각입니다.


- 참고자료

1. http://blogs.msdn.com/samng/archive/2008/11/09/dynamic-in-c-iv-the-phantom-method.aspx


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