[C#] 인덱서(Indexer)와 반복기(iterator, yield 키워드), 지연된 연산

클래스의 인스턴스를 인덱싱해주는 인덱서와 점진적으로 반복하도록 해주는 반복기(이터레이터)와 yield 키워드의 사용법을 정리하고, 지연된 연산이라는 개념을 소개한다.

 

 

인덱서 (Indexer)

---

인덱서는 클래스의 인스턴스를 배열처럼 인덱싱해주는 구문으로, 매개 변수를 사용하는 점을 제외하면 속성을 유사한 형태이다. 배열을 쓰듯 인덱스로 속성을 초기화 및 값을 가져올 수 있다.

 

• 정수형 인덱서 : 정수형 매개변수를 받는 인덱서
  • this[ int index ]

using System;

class IndexerPractice
{
    private string name;
    
    //정수형 인덱서 : this[int index]
    public string this[int index]
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }
    
    static void Main()
    {
        var indexer = new IndexerPractice();
        
        //인덱서를 활용
        indexer[0] = "Index1";
        Console.WriteLine(indexer[0]);
        
        indexer[1] = "Index2";
        Console.WriteLine(indexer[1]);
    }
}
//출력 : Index1 Index2

 

위의 예제는 직관성을 위해 name 변수 하나에 접근했지만, 인덱서는 그 이름에 맞게 배열류의 필드와 궁합이 좋다.

 

• 정수형 인덱서 - 배열 형식의 필드 사용 

using System;

class IndexerPractice
{
    private string[] _names;
    
    public IndexerPractice(int count = 5)
    {
        _names = new string[count];
    }
    
    public string this[int index]
    {
        get { return _names[index]; }
        set { _names[index] = value; }
    }
    
    static void Main()
    {
        var indexer = new IndexerPractice(3);
        
        indexer[0] = "Index0";
        indexer[1] = "Index1";
        indexer[2] = "Index2";
        
        for (int i = 0; i < 3; i++)
        {
            Console.WriteLine(indexer[i]);
        }
    }
}
//출력 : Index0 Index1 Index2

 

• 문자열 인덱서 : 문자열 매개변수를 받는 인덱서

using System.Collections;

class IndexerPractice
{
    private Hashtable _names = new Hashtable();
    
    public string this[string key]
    {
        get { return _names[key].ToString(); }
        set { _names[key] = value; }
    }
    
    static void Main()
    {
        var indexer = new IndexerPractice();

        indexer["Kim"] = "Bob";
        indexer["Hello"] = "World";

        Console.WriteLine($"Kim : {indexer["Kim"]}");
        Console.WriteLine($"Hello : {indexer["Hello"]}");
    }
}

 

위는 컬렉션의 해시테이블과 연계해서 문자열 인덱서를 사용하는 예제이다.

 

 

반복기 (iterator) : yield 키워드

---

반복기는 영어 그대로 이터레이터라고 읽기도 한다. 반복기는 배열과 컬렉션 등의 데이터를 단계적으로 반복할 때 사용할 수 있다. 반복기를 구현할 때는 IEnumerable 또는 IEnumerable<T> 인터페이스와 yield 키워드를 사용해 구현한다.

 

• 반복기 구현 : IEnumerable

using System;
using System.Collections;

class YieldPractice
{
    //반복기 구현 : yield 키워드와 IEnumerable 인터페이스 사용
    static IEnumerable yield1()
    {
        yield return "Yield 1";
        yield return "Yield 2";
        yield return "Yield 3";
    }

    //for문을 활용할 수 있다
    static IEnumerable yield2()
    {
        for (int i = 1; i <= 5; i++)
        {
            yield return i;
        }
    }
    
    static void Main()
    {
        foreach (var v in yield1())
        {
            Console.Write($"{v} \t");
        }
        Console.WriteLine();

        foreach (var v in yield2())
        {
            Console.Write($"{v} \t");
        }
        Console.WriteLine();
    }
}

 

• 반복기 구현 : IEnumerable<T> 
  • 메서드 MoveNext() : 다음 단계로 넘어가며, 넘어갔다면 true를 반환
  • 속성 Current : 현재 가리키고 있는 반환값을 반환

using System;
using System.Collections.Generic;

class YieldPractice
{
    static IEnumerable<int> Pass(int[] scores, int cutLine)
    {
        foreach (var score in scores)
        {
            if (score >= cutLine)
            {
                yield return score;
            }
        }
    }
    
    static void Main()
    {
        int[] scores = { 55, 75, 60, 95, 100 };

        foreach (var score in Pass(scores, 80))
        { 
            Console.WriteLine(score);
        }
    }
}

 

위의 예제는 foreach로 자동적으로 다음 인자로 넘어가 메서드와 속성을 다루지는 않았지만, 만약 while문 등을 통해 독자적인 제어를 구현하고자 한다면 사용하면 좋을 듯 하다.

 

 

지연된 연산 (Lazy Evaluation)

---

즉시 연산하는 것과 달리, 해당 코드가 필요할 때만 실행하는 것을 의미한다. 위의 반복기에서 yield문이 여러개 있을 경우, 전부 다 실행하는 것이 아니라 하나씩 내려오며 자신이 실행될 타이밍에만 실행되는데, 이는 지연된 연산이기에 가능하다.