Welcome to Dynamic C#(19) - 위너 고르기.

C# 2010.05.13 09:00 Posted by 뎡바1

- 위너를 고르는 방식!

위너라니, 무슨 위너이야기 일까요? 넵. 메서드 오버로딩에서 호출에 맞는 메서드를 고를때, 어떤 경우에 어떤 메서드가 더 적합한지 고르는, 즉 메서드 오버로딩 중에서 위너를 고르는 거에 대한 이야기 입니다. 아마도 이런 경우는 생각보다 자주일어날 것 같은데요. 과연 컴파일러는 어떤 방식으로 위너를 고를까요? 키로? 얼굴로? 능력으로? 한번 알아보시죠.


- 첫번째 경우

일단 두 메서드의 파라미터 개수가 같다고 할때는 매개변수가 어떤 타입의 파라미터로 형변환하는게 더 나은것인지를 기준으로 판단합니다.

class C
{
    public void Foo(object o) { Console.WriteLine("object"); }
    public void Foo(int x) { Console.WriteLine("int"); }

    static void Main(string[] args)
    {
        C c = new C();
        c.Foo(10);
    }
}


그럼 위의 예제에서는 누가 위너가 될까요? 10은 정수니까, object로 형변환도 가능하고, int로도 형변환이 가능합니다. 하지만 정수는 object보다는 int로 형변환 되는게 더 적합한 형변환이죠. 그래서 여기서는 'Foo(int x)'가 위너가 됩니다. 'Foo(int x)' ㅊㅋㅊㅋ


- 두번째 경우

두번째 경우는 파라미터 배열이 끼어듭니다.

class C
{
    public void Foo(int x, int y) { Console.WriteLine("int twins"); }
    public void Foo(params int[] x) { Console.WriteLine("params"); }

    static void Main(string[] args)
    {
        C c = new C();
        c.Foo(10, 20);
    }
}


첫번째 예제를 약간 변형시킨 건데요. 컴파일러는 파라미터 배열을 보자마자 이 파라미터 배열을 확장시켜서 메서드의 시그니처를 'Foo(int x_1, int x_2)'같이 만들고 이 시그니처를 가지고 오버로딩의 후보군에 끼워넣는다고 합니다. 그런데 컴파일러가 파라미터 배열을 확장만 시키는게 아니라, 파라미터 배열에서 확장되었음을 표시한다고 하네요. 그리고 파라미터에서 확장된 시그니처의 경우는 오버로드 판별에서 2등급으로 취급된다고 합니다. 즉 메서드 시그니처가 동일할 경우에 파라미터 배열은 2등급이기 때문에, 다른 일반적인 1등급 파라미터에 우선순위에서 밀리게 된다고 합니다. 위의 예제에서는 'Foo(int x, int y)'가 위너네요. ㅊㅋㅊㅋ


- 세번째 경우

이제 드디어 지금까지 열심히 이야기 해온 옵셔널 파라미터가 끼어들 차례입니다.

class C
{
    public void Foo(int x) { Console.WriteLine("int"); }
    public void Foo(int x, int y = 0, int z = 10)
    { Console.WriteLine("optionals"); }

    static void Main(string[] args)
    {
        C c = new C();
        c.Foo(10);
    }
}


위 예제는 쫌 난감합니다. 'c.Foo(10)'라는 호출만 보자면, 둘다 똑같이 해당되기 때문이죠. 첫번째 Foo는 시그니처가 완전히 일치하고, 두번째 Foo도 x를 제외한 값은 모두 기본값이 사용될 수 있으니까요. 이 경우에는 파라미터 배열과 같이 옵셔널 파라미터를 2등급으로 취급한다고 합니다. 즉 첫번째 Foo메서드가 옵셔널 파라미터가 하나도 없기 때문에 첫번째 Foo가 위너가 되는 것이죠. 그런데 만약에 첫번째 메서드에도 옵셔널 파라미터가 있다면 어떻게 될까요?

class C
{
    public void Foo(int x, int y = 0) { Console.WriteLine("optional1"); }
    public void Foo(int x, int y = 0, int z = 10)
    { Console.WriteLine("optional2"); }

    static void Main(string[] args)
    {
        C c = new C();
        c.Foo(10);
    }
}


위와 같이 작성된 경우 말이죠.


이런 에러를 보게됩니다. 즉, 둘간의 차이를 분별해낼 수 없기 때문에 모호한 호출이라는 것이죠.


- FAQ!

옵셔널 파라미터는 그동안 아주 꾸준히 C#에 추가해달라고 요청하던 기능입니다. 특히 오피스같은 COM과 연동하는 작업을 하는 프로그래머들이 많이 요청을 했었습니다. 왜 이런 기능을 예전에 안하고 지금하느냐? 하는 질문이 있을 법한데요. C#개발팀의 Sam Ng가 답변한 내용을 옮겨볼까 합니다.

1. 왜 이걸 좀 더 일찍하지 않았냐?

- 왜 이걸 좀 더 일찍 하지 않았느냐 하면 말이죠. 우린 진짜 이 기능이 C#에 포함되지 않았으면 했습니다. 이걸 그동안 계속해서 미뤄온 건, 이건 우리가 원했던 패러다임이 아니었기 때문이었죠.

2. 그럼 왜 지금은 이걸 추가했느냐?

- 이게 다 COM 때문이죠. 진짜 이건 사라지지를 않더라구요! 이걸 없앨려고 노력했지만, 사람들은 계속 이걸 사용하고 있고, 앞으로도 계속 사용하려고 하더군요. C#이랑 COM이랑 무슨 관계냐구요? 오피스. 오피스 PIAs때문이죠. 오피스 PIAs는 대부분 30개정도의 파라미터를 갖는 메서드로 이루어져 있죠. 그 파라미터의 대부분은 옵션이구요. 대부분의 경우에는 한개정도의 매개변수만 적어주고 나머지는 다 기본값을 사용하면 되는거죠.

이제 Named and Optional Parameters를 통해서 옵션인 파라미터는 안적고도 메서드를 호출할 수 있죠. 오피스 메서드를 호출할때도 모든 매개변수마다 Type.Missing같은거 안적어주고도 호출할 수 있는거죠. 그리고 매개변수에 해당하는 파라미터 이름을 적을 수 있기 때문에, 딱 필요한 거만 매개변수로 넘겨주고, 나머지는 생략할 수 있죠.

그리고 ref 없이 COM을 사용할 수 있도록한 기능과 조합해서 사용하면 COM 코드가 더 간결해지고 지루한 작업은 매우 줄어들겁니다. 컴파일러가 옵션인 ref 파라미터에 넘겨줄 임시값을 만들어서 매개변수를 넘겨주거든요.

제가 예전에 이야기 했듯이 C# 4.0의 큰 테마중의 하나가 다른 런타임(COM, 동적언어 등)과의 상호운용이에요. 그런 테마가 이런 기능을 반드시 갖추도록 했던거죠.


- 마치면서

아~ 이제 Named and Optional Parameters에 대해서 할말은 다 한것 같습니다. 자료를 읽으면서 저도 많이 배우고 재밌는 내용도 많이 읽었네요. 여러분은 어떠셨나요? 호호호호-_- 그럼 오늘은 여기까지 하고~ 다음에 또 다른 이야기 가지고 오겠습니다!


- 참고자료

1. http://blogs.msdn.com/samng/archive/2009/04/17/named-and-optional-arguments-ties-and-philosophies.aspx
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- 무슨일인데 그러냥?

네. 언제나 기존의 질서안에서 새로운 변화를 가져오려고 하면 새로운 문제들이 생기기 마련이죠. 오늘은 매개변수에 이름을 붙이면서 생겨난 문제와 내용에 대해서 설명을 드려보려고 합니다. 우끼끼끼!!


- 이름은 다 어디서 가져오놔?

우선, CLR이 파라미터 이름은 메서드 시그니처의 일부로 보지 않기 때문에 A라는 메서드를 오버라이드해서 B라는 메서드를 작성한다고 할때, A와 B의 파라미터 이름이 다르다고 해도 전혀 문제되지 않습니다.

public class Animal
{
    public virtual void Eat(string foodType = "Rice")
    {
    }
}

class Monkey : Animal
{
    public override void Eat(string bananaType = "Rainbow Banana")
    {           
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Monkey m = new Monkey();
        Animal a = m;

        m.Eat(bananaType: "Black Banana");
        a.Eat(foodType: "Hamburger");
    }
}


위의 예제를 보시면, Animal을 Monkey가 상속해서 Eat을 오버라이드 하고 있습니다. 하지만 메서드 간의 파라미터 이름은 전혀 문제가 되지 않습니다. 그런데요, 이름이 틀리게 되면 또 하나의 의문점이 생길 수 있습니다. 언제 어떤 이름이 쓰이는 걸까요? 해답은 생각보다 간단합니다. 수신자를 중심으로 생각하는 것이죠.

여기서 수신자란 메서드의 호출대상이 되는 객체를 말하는데요. 'm.Eat()'에서는 m이 수신자가 되는 것이죠. 즉, 'm.Eat'에서 m은 정적타입인 Monkey타입의 객체입니다. 그래서 m.Eat에서는 Monkey클래스에 정의된대로, 'bananaType'을 파라미터의 이름으로 가져옵니다. 그리고 a.Eat에서는 Animal클래스에 정의된대로, 'foodType'을 파라미터의 이름으로 가져오는 것이죠. 주의깊게 보셨다면, m에서 생성한 객체를 그대로 a에 넣어주는 걸 보실 수 있습니다. 즉, 동일한 객체라는 의미인데요. 동일한 객체에 대해서라도, 수신자를 중심으로 파라미터의 이름을 가져온다는 이야기가 되는거죠.


- 이름을 가져올 때 안에서 벌어지는 일.

class Calc
{
    static double CalcRatio(double source,
        double factor1 = 0.87,
        double factor2 = 1.0)
    {
        return source * factor1 * factor2;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        CalcRatio(92.1, factor2:1.11);
    }
}


위와 같은 코드를 가지고 생각을 해보겠습니다. 실제로 위 코드가 실행될 때까지 어떤 일이 벌어지는지 말이죠. 우선 컴파일러가 'CalcRatio'를 호출하는걸 보게되면, 이름을 붙이지 않은 매개변수가 이름을 붙인 매개변수보다 앞쪽에 있는지 확인을 합니다. 그리고 매개변수에 붙인 파라미터의 이름이 중복되지 않는지 확인합니다. 같은 파라미터에 두개의 매개변수를 넘길수는 없으니 말이죠. 그리고는 적용가능한 모든 후보메서드군을 생성합니다. 위의 예제에서는 딱 한개뿐이죠. 그 후에는 각각의 후보메서드에 대해서 몇가지 검사를 합니다.

일단 메서드 호출에 적혀있는 파라미터의 이름이 후보군에 있는 메서드의 파라미터 이름과 동일한지 검사합니다. 여기서는 'factor2'의 이름을 각 후보메서드가 파라미터로 가지고 있는지 확인하겠죠. 그리고 이름이 붙은 모두 매개변수와 파라미터가 일치하는지 확인합니다. 즉, CalcRatio의 파라미터 중에 이름이 붙지 않은 매개변수를 받지 못한 factor1, factor2는 이름이 붙은 매개변수를 받아야 한다는 것이고, 같은 파라미터에 중복되는 매개변수가 없어야 한다는 것이죠.

만약에 이름이 붙은 매개변수나 이름이 붙지않은 매개변수 어느 것도 받지 못한 파라미터가 있다면, 컴파일러는 그 파라미터가 옵셔널 파라미터인지 검사합니다. 만약에 그 파라미터가 옵셔널 파라미터라면, 기본값을 파라미터에게 넘겨줄 매개변수로 사용하게 됩니다.

이런과정을 겨처서 매개변수 목록이 정리되면, 컴파일러는 늘 하듯이, 각 매개변수가 형변환에 문제가 없는지 확인을 합니다. 위의 예제에서 정리된 매개변수의 목록은 ['92.1', '0.87', '1.11']가 되겠죠.

이 모든 과정은 철저하게 컴파일 시점에서 벌어지는 'syntactic sugar'입니다. syntactic sugar는 그저 프로그래머의 수고를 덜어주는 역할을 하는 기능을 뜻하는 데요, 지금까지 설명드린 'Named and Optional Parameters'는 새로운 참조를 요구하지도 않고, 새로운 호환성 문제를 만들지도 않습니다. 생성된 IL을 보면, 그냥 일반적으로 호출하는 모양과 차이가 없기 때문이죠. 즉, 컴파일러가 위에서 설명드린 과정을 거쳐서 정리된 매개변수의 목록을 만들고 나면, 프로그래머가 원래 똑같은 매개변수목록으로 메서드를 호출한 것 처럼 처리를 합니다. 그래서 컴파일이 되고 난 후에, 메서드의 파라미터 이름이 바뀌거나 새로운 옵셔널 파라미터가 추가되어도 아무문제 없이 동작하는 것이죠.


- 중요한 거 한가지만 더!! 캬캬캬

class Calc
{
    static int GetNum1()
    {
        Console.WriteLine("GetNum1");
        return 1;
    }

    static int GetNum2()
    {
        Console.WriteLine("GetNum2");
        return 1;
    }

    static int GetNum3()
    {
        Console.WriteLine("GetNum3");
        return 1;
    }

    static void DoSth(int num1, int num2, int num3)
    {
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        DoSth(num3: GetNum3(),
        num1: GetNum1(),
        num2: GetNum2());
    }
}


위와 같은 예제가 있다고 했을때요, 아마도 컴파일러는 매개변수의 순서를 재정렬해서 num1, num2, num3의 순서로 각 파라미터에 넘겨줄 것 같은데요. 메서드안의 GetNum시리즈는 어떤 순서로 평가될까요? 써있는 순서대로 앞에서 뒤로 할 것같다고 생각하셨다면 정답! 입니다. 처음에 GetNum3, GetNum1, GetNum2의 순서로 말이죠. 결과를 보시면 명확합니다.


내부적으로는 각 파라미터에 대한 표현식의 결과를 저장할 공간을 임시로 만들고, 각 표현식의 결과를 저장한 후에, 그 임시값들을 순서에 맞게 재정렬해서 파라미터에게 넘겨준다고 합니다. 재밌지 않나요? 저만 그런가효? 호호호호-_-;;;;


- 마치면서

이제 Named and Optional Parameter(도대체 한글로 뭐라고 써야할지 감이 안잡히네요-_-)에 대해서 기본적인 이야기는 한 것 같은데요. 처음에는 '그냥 파라미터에 기본값을 줄 수 있고, 매개변수를 넘겨줄 때 순서를 바꿔서 줄 수도 있다' 이정도 인줄 알았는데, 공부를 하다보니 생각보다 복잡하기도 하고 재미있는 내용이 많아서 글로 정리하면서도 즐거웠습니다. 오늘은 여기까지 하죠~~~~~!


- 참고자료

1.
http://blogs.msdn.com/samng/archive/2009/04/01/named-arguments-and-overload-resolution.aspx
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- 이젠 dynamic을 벗어나서!

문득 제가 거의 1년 가까이 dynamic만 이야기를 했다는 걸 깨달았습니다.-_-;;;; C# 4.0에 dynamic만 추가된게 아닌데 말이죠;;; 반성을 하면서! 이제 dynamic말고 다른 이야기를 좀 하겠습니돠.


- 파라미터에 기본값을 설정하는거지.

프로그래밍을 하다보면, 여러가지 파라미터를 가지는 메서드를 작성하는 경우가 많은데요. 호출시에 꼭 매번 넘겨줘야 하는 파라미터가 있는가 하면, 대부분의 경우 그냥 한가지 값으로만 쭉~ 사용하는 파라미터도 있습니다. 그래서 C#에서는 늘~ 메서드 오버로딩을 통해서 파라미터가 축약된 메서드를 정의해주고, 그 메서드 안에서 원래의 메서드를 호출하면서, 기본값을 매개변수로 넘겨주는 형태를 취했습니다. 그래서 많은 프로그래머들이 메서드를 정의할 때, 파라미터에 기본값을 정의할 수 있게 해달라고 요청했습니다. 그리고 그 메서드를 호출할 때, 기본값을 그대로 쓰는 경우에는 매개변수를 생략할 수 있게 해달라고 말이죠.

C# 4.0에서 파라미터에 기본값을 설정하는데는 두가지 방법이 있는데요,

class C
{
    static int Add(
        [DefaultParameterValueAttribute(10)] int num1,
        int num2 = 30)
    {
        return num1 + num2;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine(Add(15));
    }
}


위의 코드를 보시면, num1에는 DefaultParameterValueAttribute라는 어트리뷰트가 붙어있는 걸 보실 수 있는데요. 이건 그냥 하위호완성과 COM, VB와의 상호운용을 위해서 만들어진거라고 합니다. 이 방법은 권장되지 않는데요, 왜냐하면 이 어트리뷰트는 특정 파라미터에 기본값이 있다는 건 명시하지만, 그 파라미터가 옵션인지 아닌지는 명시할 수 없기 때문입니다. 즉 컴파일러 조차 이 파라미터가 옵션으로 생략가능한지 인식하지 못합니다. 그래서 결국에는 명시된 기본값은 아예 사용되지도 못하는 거죠.

그리고 'num2' 파라미터를 보시면 이 부분은 두가지 의미가 있습니다. 첫째는 컴파일러에게 이 파라미터가 옵션으로 생략가능하다는 걸 알려주는 거구요, 둘째는 프로그래머가 이 파라미터에 아무 값도 안 넘겨주때 사용할 수 있는 기본값을 컴파일러에게 알려주는 것입니다. Add메서드를 호출할 때 인텔리센스를 보면요,


위에서 말씀드린대로, 'num1' 파라미터에 대해서는 기본값은 설정이 되어있지만, 옵션이라는 표시가 없기 때문에 생략할 수 없습니다. 그렇기 때문에 어트리뷰트에 명시된 기본값은 아예 사용되지 않는 것이구요. 그리고 'num2' 파라미터를 보시면, 기본값이 30이라고 표시되는 걸 보실 수 있습니다. 그리고 이렇게 표시된 파라미터는 옵션으로 생략가능한 것이구요. 위의 코드를 실행하면, 15와 'num2' 파라미터의 기본값인 30이 더해져서 45라는 결과가 나오게 됩니다.


- 파라미터에 기본값을 설정하면 어케 되는고얌~?

위의 Add메서드를 리플렉터에서 보면 아래와 같습니다.

private static int Add([DefaultParameterValue(10)] int num1,
                              [Optional, DefaultParameterValue(30)] int num2)
{
    return (num1 + num2);
}

'num1' 파라미터는 위에서 선언해준 어트리뷰트가 그대로 설정되어 있는 걸 보실 수 있구요. 'num2' 파라미터를 보시면, 기본값을 설정하는 게 실제로는 두가지 일을 한다는 걸 알 수 있습니다. 파라미터에 DefaultParameterValue 어트리뷰트를 통해서 기본값을 설정하고, 이 파라미터가 옵션으로 생략가능함을 나타내는 Optional이라는 표시도 하게 되는 것이죠. 이런 두가지 어트리뷰는 이미 CLR에 존재했다고 합니다. VB.NET에서는 이미 제공되던 기능이니깐 당연한 이야기겠죠.

여담이지만, VB.NET과 C#개발팀이 통합되었다고 합니다. 서로 같이 크면서 동일한 기능을 제공하고자 하는 'coevolution'전략을 위함이라고 하는데요. 그 덕분일까요? C#에도 오늘 소개해드리는 기본값을 설정하는 기능이 추가되었고, VB.NET에도 C# 3.0에서 추가되었던 '컬렉션 이니셜라이저'나 '자동으로 구현된 속성'같은 기능이 추가되었습니다. 자세한 내용은 여기를 참고하시면 되겠네요.

그런데 기본값을 설정할 때, 몇가지 규칙이 있는데요. 첫째로는 옵션으로 생략가능한 파라미터는 생략불가능한 파라미터를 모두 선언한 뒤에 나와야 합니다.


위와 같이 옵션인 파라미터가 먼저 나오고, 뒤에 반드시 필요한 파라미터를 선언하면, 옵셔널 파라미터는 반드시 꼭 필요한 파라미터들 뒤에 나와야 한다고 경고메세지가 뜨는 걸 볼 수 있습니다. 그리고 ref나 out으로 설정된 파라미터는 기본값을 설정할 수 없습니다. 왜냐하면, ref나 out에 대응되는 상수값이 존재하지 않기 때문이죠.

그리고 호출시에 옵셔널 파라미터로 설정된 파라미터에 매개변수를 넘겨주지 않으면, 컴파일러는 DefaultParameterValue 어트리뷰트에 설정된 기본값을 가지고 와서, 그 값을 매개변수로 해서 메서드를 호출하는데 사용하게 됩니다.


- 매개변수에게 이름을 허 하여뢋!

형을 형이라고 부르지 못하고, 아버지를 아버지라 부르지 못한 건 아니지만, 매개변수는 늘 이름없는 설움을 겪어야 했습니다. 파라미터는 이름이라도 갖고 있었죠. 태어나서 이름하나 세상에 남기지 못하는게 얼마나 슬픈....여기까지 하고 이야기 계속 하겠습니다.-_-;

이제 이름붙인 매개변수를 사용하게 되면, 이 모든 장점을 제대로 활용할 수 있게 됩니다. 만약에 모든 파라미터가 옵셔널 파라미터 라면, 그 중에 값을 넘겨주고 싶은 것들만 이름을 붙여서 매개변수를 넘겨줄 수 있는 것이죠. 기존의 오피스등의 COM 프로그래밍을 할 때, 대부분의 값들이 옵션으로 생략하능한 파라미터지만, C#에서는 그것들을 생략할 방법이 없어서 의미도 없는 값을 반복해서 넘겨줘야 했던 걸 생각하면 굉장히 편해질거라는 생각도 드네요.


이름붙인 매개변수는 메서드를 호출할 때 사용되는 데요. 예제를 보시면요,

class C
{
    static double CalcRatio(
        double fact1 = 90.0,
        double fact2 = 0.9887,
        double fact3 = 33.211)
    {
        return fact1 * fact2 * fact3;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine(
            CalcRatio(fact1:40.12, fact3:13.11)
            );
    }
}


위의 예제를 보면, 세상에 이런 엉터리 계산식이 있을진 모르겠지만 아무튼 뭔가의 비율을 계산하는 메서드인 CalcRatio가 있습니다. 계산할 때 일반적으로 고정된 상수들이 있을 수 있는데요, 그런 경우를 위해서 기본값을 설정해두었습니다. 그리고 호출하는 부분은 보시면, 'fact1', 'fact3' 파라미터에 넘겨질 값들에 각각 이름을 붙인 것을 볼 수 있습니다. '40.12'는 'fact1'파라미터에 넘겨질 매개변수이고, '13.11'은 'fact3'파라미터에 넘겨질 매개변수 인 것이죠.

매개변수에 이름을 붙이는 건, 꼭 기본값이 있는 옵셔널 파라미터에만 한정되는 않습니다.

class C
{
    static double CalcRatio(
        double superfactor,
        double fact1 = 90.0,
        double fact2 = 0.9887,
        double fact3 = 33.211)
    {
        return superfactor * (fact1 * fact2 * fact3);
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine(
            CalcRatio(fact1:(40.12 / 2), fact3:13.11, superfactor:100)
            );
    }
}


위의 예제와 같이 기본값이 없는 일반 파라미터에 넘겨줄 매개변수에도 이름을 붙일 수 있으며, 매개변수의 순서는 파라미터의 순서와는 전혀 상관없이 배열할 수 있습니다. 그리고 'fact1'의 매개변수처럼 원래 매개변수로 넘겨줄 때 할 수 있는 것 처럼 아무 표현식이든지 올 수 있습니다.


- 마치면서

그동안 아주 오랫동안.... 게으름과 겹치면서 너무 오랫동안 dynamic에 대해서만 이야기를 해왔는데요. 문득 돌아보니 dynamic외에도 다룰 내용이 좀 더 있다는 걸 깨달았습니다.-_-;;;; 머리가 둔하면 이렇죠. 하하하하하>ㅇ<


- 참고자료

1. http://blogs.msdn.com/samng/archive/2009/02/03/named-arguments-optional-arguments-and-default-values.aspx
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