C# Delegate (Action, Func, Event)

💫 Q

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• 대리자
• 대리자를 선언하고 사용하는 방법
• 대리자가 사용되는 이유와 상황
• 일반화 대리자를 작성하고 사용하는 방법
• 익명 메소드를 선언하고 사용하는 방법
• 이벤트를 선언하고 사용하는 방법

💫 Delegate | 대리자

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메서드의 참조.
Like 함수 포인터 in C/C++.

메서드를 변수처럼 쓸 수 있게 해준다 !
메서드를 변수에 할당하고, 다른 메서드의 인자로 전달하거나 반환 값으로 사용할 수 있다.

주로 이벤트 처리, 비동기 처리, 콜백 함수를 구현할 때 사용된다.

🫧 Delegate 구현

delegate 반환타입 MyDelegate(매개변수); 같은 모양으로 선언한다.
매개변수는 필요한 만큼 선언할 수 있다. (0 ~ 16개)

주의 !!
delegate는 int, string 같은 형식(Type)이므로,
“메소드를 참조하는 그 무엇”을 만들려면 인스턴스를 따로 만들어야 한다.

// 선언
delegate void MyDelegate(string msg);

// 정의
void Method1(string msg) => Console.WriteLine(msg);

// 인스턴스 생성
MyDelegate myDelegate = new MyDelegate(Method1);

// 호출
myDelegate("Hello, World!");

// Output :
// Hello, World!

🫧 Delegate Why?

“값”이 아닌 “행동”, “코드” 자체를 전달하고 싶을 때가 있다.

예를 들어 배열을 정렬하는 메서드를 만들 때,
오름차순으로 정렬할지, 내림차순으로 정렬할지, 특별한 계산식을 쓸지..

정렬을 수행할 때 사용하는 비교 루틴을 매개 변수로 넣을 수 있다면?
이런 고민은 메소드를 사용하는 프로그래머가 알아서 결정할 수 있다.

🫧 Delegate 일반화

보통 메소드 뿐만 아니라, 일반화 메서드도 참조할 수 있다.

// 선언
// IComparable : 비교 가능한 타입 (수치형, 문자열)
// IComparable.CompareTo() : 비교 메서드 (1, 0, -1)
delegate T MyDelegate<T>(T a, T b) where T : IComparable;

// 정의
int Add(int a, int b) => a + b;
float Add(float a, float b) => a + b;

// 인스턴스 생성
MyDelegate<int> myDelegate1 = Add;
MyDelegate<float> myDelegate2 = Add;

// 호출
int result1 = myDelegate(1, 2);
float result2 = myDelegate(1.0f, 2.0f);

// Output :
// 3
// 3.0

🫧 Delegate 체인

하나의 delegate에 여러 메서드를 할당할 수 있다.
그렇게 할당한 여러 메서드를 한번에 호출할 수 있다. (멀티캐스트)

호출 순서는 할당된 순서대로 호출된다.

// 선언
delegate void MyDelegate(string msg);

// 정의
void Method1(string msg) => Console.WriteLine(msg);
void Method2(string msg) => Console.WriteLine(msg);

// 인스턴스 생성
MyDelegate myDelegate;

// 1. 할당 (+=) / 해제 (-=)
myDelegate += Method1;
myDelegate += Method2;

// 2. 할당 (+) / 해제 (-)
myDelegate = Method1 + Method2;

// 3. 할당 (Delegate.Combine) / 해제 (Delegate.Remove)
myDelegate = (MyDelegate) Delegate.Combine(
	new MyDelegate(Method1),
	new MyDelegate(Method2));

// 호출
myDelegate("Hello, World!");

// Output :
// Hello, World!
// Hello, World!

🫧 Delegate 익명 메소드 / 무명 함수 활용

익명 메소드와 무명 함수를 사용할 수 있다.

참고로 익명 메소드는 C# 2.0에서, 무명 함수는 C# 3.0에서 도입되었다.
무명 함수가 편리하지만, 하위 호환성을 유지하기 위해 두 가지 방법을 모두 지원하고 있다.

// 선언
delegate void MyDelegate(string msg);

// 인스턴스 생성
MyDelegate myDelegate;

// 익명 메소드 할당
myDelegate = delegate (string msg) { Console.WriteLine(msg); };

// 무명 함수 할당
myDelegate += (string msg) => { Console.WriteLine(msg); };

// 호출
myDelegate("Hello, World!");

// Output :
// Hello, World!
// Hello, World!

🫧 Delegate 비동기 처리 (Invoke/BeginInvoke)

Invoke나 BeginInvoke, EndInvoke를 이용해 비동기 처리를 할 수 있다.
쓸 수는 있지만 오래된 방식이므로, 비동기 처리는 Task를 쓰는 것이 더 바람직하다.

// https://www.csharpstudy.com/Threads/async-delegate.aspx

// 선언 및 인스턴스 생성
Func<int, int, int> work = GetArea;

// 정의
int GetArea(int height, int width)
{
	int area = height * width;
	return area;
}

// 비동기 처리
IAsyncResult asyncRes = work.BeginInvoke(10, 20, null, null);
int result = work.EndInvoke(asyncRes);

💫 일반화된 Delegate

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일일이 delegate를 정의하는 것이 번거롭다면,
Action, Func, Predicate 등을 사용할 수 있다.

🫧 Action

delegate의 일반화로, 반환 값이 없는(void) 메서드를 참조할 수 있는 delegate.
매개변수는 0 ~ 16개까지 선언할 수 있다.

그 이상의 매개변수를 사용하거나, ref나 out 한정자로 수식된 매개 변수를 사용해야 하는 경우라면 직접 별도의 대리자를 만들어 써야한다.

Action<string> myAction = (msg) => Console.WriteLine(msg);
myAction("Hello, World!"); // Hello, World!

Action<int, int> myAction = (a, b) => a + b;
myAction(1, 2); // 3

🫧 Func

delegate의 일반화로, 반환 값이 있는(void 제외) 메서드를 참조할 수 있는 delegate.
매개변수는 0 ~ 16개까지 선언할 수 있고, 마지막 매개변수가 반환 값이 된다.

그 이상의 매개변수를 사용하거나, ref나 out 한정자로 수식된 매개 변수를 사용해야 하는 경우라면 직접 별도의 대리자를 만들어 써야한다.

Func<int, int, int> myFunc = (a, b) => a + b;
myFunc(1, 2); // 3

🫧 Predicate

Func의 특수한 형태로, 반환 값이 bool인 delegate.
하나의 매개변수를 받아 bool 값을 반환한다.

Predicate<int> myPredicate = (num) => num > 0;
myPredicate(1); // True

💫 Event | 이벤트

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이벤트(사건)를 구현하기 위해 몇 가지 제약을 가진, 래핑된 delegate.

이벤트 | 객체에 일어난 사건 알리기
객체의 상태 변화, 사건의 발생을 다른 객체나 메서드에 알리기 위해 사용된다.
다른 객체나 메서드에서 이벤트를 구독하고, 이벤트가 발생하면 알림을 받아 처리할 수 있다.

🫧 Event가 Delegate와 다른 점

1. event는 외부에서 직접 호출할 수 없다.
   • delegate는 public이나 internal로 수식되어 있으면 가능하다.
2. delegate는 interface 내부에서 사용할 수 있지만, event는 interface 내부에서 사용할 수 없다.
   • event는 delegate의 인스턴스이기 때문이다.

🫧 Event 구현

delegate를 event 키워드로 수식해서 선언한다.
이때 수식되는 delegate는 클래스 밖에 선언해도 되고 안에 선언해도 된다.

event는 선언한 delegate의 인스턴스이다.

// delegate 선언 (클래스 밖에 선언해도 된다.)
delegate void MyDelegate(string msg);

// Publisher
class MyClass
{
	// 이벤트 선언 (MyDelegate의 인스턴스)
	public event MyDelegate MyEvent;

	// 구독 & 구독 해제
	public void Subscribe(MyDelegate myDelegate) => MyEvent += myDelegate;
	public void Unsubscribe(MyDelegate myDelegate) => MyEvent -= myDelegate;

	// 이벤트 발생 (이벤트는 클래스 내부에서만 호출 가능)
	public void OnEvent(string msg) => MyEvent?.Invoke(msg);
}

// Subscriber
class Program
{
	static void Main()
	{
		MyClass myClass = new MyClass();
		myClass.Subscribe(MyMethod);

		myClass.OnEvent("Hello, World!");

		// 아래처럼 이벤트를 외부에서 직접 호출 할 수 없다.
		// myClass.MyEvent?.Invoke("Hello, World!");
	}

	static void MyMethod(string msg) => Console.WriteLine(msg);
}

💫 메모/참고

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• callback을 구현하는 방법.
• delegate는 영어로 “대리인”, “사절” 이라는 뜻이 있다.
• delegate를 이용해 함수형 프로그래밍의 일급 객체로서의 함수 개념을 구현할 수 있다.

• delegate (event)를 이용해 이벤트, 옵저버 패턴을 구현할 수 있다.

• ‘이것이 C#이다.’, ‘MSDN’

• TODO: 이벤트 기반 프로그래밍

• Lambda-Expression