[C#] Delegate, Event (Feat. 무명 함수, Func, Action)

1. Delegate(대리자)

Delegate는 메서드를 참조하는 타입이다. 대리자를 사용하면 메서드를 변수처럼 전달하고 호출할 수 있다.

이벤트와 함께 대리자를 사용하여 이벤트 핸들러에 등록하고 호출할 수 있다. 이벤트가 발생하면 등록된 모든 이벤트 핸들러가 호출되어 처리된다.
BeginInvoke, EndInvoke 메서드를 사용하여 대리자를 비동기적으로 호출하고 결과를 처리할 수 있다.
다른 메서드의 콜백 함수를 전달할 수 있다. 보통 비동기 작업과 함께 사용한다.

// delegate 반환형 delegate명(매개변수, 매개변수, 매개변수, ....);
delegate int DelegateName(int value1, string value2);

대리자는 보통 여러 개의 메서드를 동시에 호출해야 할 때 사용하기 용이하다. 메서드를 대리자에 등록한 후 호출이 필요할 때 대리자만 호출하면 등록된 메서드들이 모두 호출되게 된다.

interface 내부에서 선언할 수 없다.

public delegate void DelegatePlus(int coin, int point, int exp);

public class Program
{
    static int userCoin = 0;
    static int userPoint = 0;
    static int userExp = 0;

    static void PlusCoin(int coin, int point, int exp)
    {
        userCoin = userCoin + coin;
    }

    static void PlusPoint(int coin, int point, int exp)
    {
        userPoint = userPoint + point;
    }

    static void PlusExp(int coin, int point, int exp)
    {
        userExp = userExp + exp;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        DelegatePlus killMonster = PlusCoin;
        killMonster += PlusPoint;
        killMonster += PlusExp;

        killMonster(100, 30, 40);
    }
}

2. Event

Event는 발생하는 특정 동작을 나타내는 신호이며 해당 동작에 대한 응답을 받을 수 있도록 알림을 제공한다. 객체 간의 상호 작용에서 중요한 역할을 수행하며 일종의 통신 메커니즘으로 볼 수 있다.

이벤트 핸들링을 통해 다른 객체나 사용자의 동작에 대한 알림을 제공하고 이에 대한 응답으로 특정 동작을 수행한다.
이벤트 기반 아키텍처에서 핵심적인 역할을 수행한다. 이벤트를 사용하여 애플리케이션의 다양한 컴포넌트나 모듈 간의 통신을 단순하고 유연하게 구성할 수 있다. 컴포넌트 간의 결합도를 낮추고 재사용성을 높일 수 있다.
이벤트 드리븐 프로그래밍 패턴에서 비동기적인 상황에서 이벤트에 의해 트리거 되는 동작을 효과적으로 처리하는 방법을 제공한다.

// 한정자 event delegate명 event명;
public event TenEventHandler TenEvent;

발생한 사건을 처리하기 위해 이벤트 핸들러라고 하는 메서드를 등록하고 이벤트가 발생하면 등록된 모든 이벤트 핸들러가 순차적으로 호출되어 해당 동작에 대한 응답을 처리한다.

.NET에서 제공하는 기본 이벤트 처리를 위한 EventHandler가 존재한다.
클래스 외부에서 직접 호출할 수 없으며 해당 클래스의 메서드 내에서만 호출 가능하다.
interface 내부에서 선언할 수 있다.

using System;

class Program
{
    delegate void EventHandler(string message);

    class Notifier
    {
        public event EventHandler Execute;

        public void Notifiy()
        {
            Execute("Event");
        }
    }

    static void Print(string str)
    {
        Console.WriteLine(str);
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Notifier notifier = new Notifier();
        notifier.Execute += Print;

        // notifier.Execute(""); 불가능!
        notifier.Notifiy();
    }
}

이벤트의 이름은 명확하고 일관성 있게 지어야 한다. 이벤트가 발생하는 동작이나 상태를 잘 표현하고 다른 개발자들이 이해하기 쉽도록 네이밍해야 한다.

3. 무명 함수

일반적인 delegate는 이미 정의된 메서드를 가리키고 있다. 이렇게 미리 정의된 메서드들과는 달리, C# 2.0에서부터는 메서드를 미리 정의하지 않아도 되는 메서드 명이 없는 무명 함수를 지원한다. 만약 어떤 메서드가 일회용으로 단순한 문장들로 구성되어 있다면, 굳이 별도의 메서드를 정의하지 않아도 되는 것이다.

// delegate(파라미터) { 실행 문장 };
delegate(int param1) { };

파라미터는 해당 메서드 원형(Prototype)에 맞는 동일한 타입이어야 한다.
외관상 인라인 메서드(inline method) 형식을 가진다.

// delegate
delegate void MyDelegate(int a);
MyDelegate d = delegate(int p) { Console.Write(p); };
d(100);

// EventHandler
public partial class Form1 : Form
{
   public Form1()
   {
      InitializeComponent();

      // 이벤트 핸들러에 메서드명 지정
      this.button1.Click += new System.EventHandler(this.button1_Click);

      // 이벤트 핸들러에 무명 메서드 지정
      this.button2.Click += delegate(object s, EventArgs e)
      {
         MessageBox.Show("버튼2 클릭");
      };
   }

   private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
   {
      MessageBox.Show("버튼1 클릭");
   }
}

delegate에 할당해서 사용 가능하다.
EventHandler에 추가해서 사용 가능하다.
메서드 파라미터에 인라인 형식으로 사용 가능하다.

4. Func, Action

무명 함수는 일회성으로 사용될 함수에 용이하여 코드를 간결하게 만들어주지만, 대리자를 선언해야 하는 번거로움이 있다. 그러나 .NET에는 미리 선언된 대리자가 존재하여 대리자를 따로 선언하지 않고 사용할 수 있다.

1) Func

결과를 반환하는 메서드를 참조하기 위해 만들어졌으며 매개변수 중 가장 마지막에 있는 것이 반환 형식이다.

public delegate TResult Func<out TResult>()
public delegate TResult Func<in T, out TResult>(T arg)
public delegate TResult Func<in T1, in T2, out TResult>(T1 arg1, T2 arg2)
public delegate TResult Func<in T1, in T2, in T3, out TResult>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3)

...

public delegate TResult Func<in T1, in T2, ..., in T16, out TResult>(T1 arg1, ..., T16 arg16)

입력 매개변수가 없는 경우

Func<int> func1 = () => 10;
Console.WriteLine(func1());

// 10

입력 매개변수가 1개 있는 경우

Func<int, int> func2 = (x) => x*2; // 입력 매개변수는 int 형식 하나, 반환 형식도 int
Console.WriteLine(func2(3));

// 6

입력 매개변수가 2개 있는 경우

Func<int, int, int> func3 = (x, y) => x + y; // int 형식 입력 매개변수 2개, 반환 형식도 int
Console.WriteLine(func3(3, 4));

// 7

2) Action

Fun 대리자와 거의 동일하지만 반환 형식이 없다.

public delegate void Action<>() 
public delegate void Action<in T>(T arg) 
public delegate void Action<in T1, in T2>(T1 arg1, T2 arg2) 

...

public delegate void Action<in T1, ..., in T16>(T1 arg1, ..., T16 arg16)

입력 매개변수가 없는 경우

Action act1 = () => Console.WriteLine("Action()"); 
act1();

// Action()

입력 매개변수가 1개 있는 경우

int result = 0; 
Action<int> act2 = (x) => result = x * x; // 람다식 밖에서 선언한 result에 결과를 저장 
act2(5); 
Console.WriteLine("result : {0}", result);

// result : 25

입력 매개변수가 2개 있는 경우

Action<double, double> act3 = (x, y) = >
	{
		double pi = x / y;
		Console.WriteLine("Action<T1, T2>({0}, {1}) : {2}", x, y, pi); 
	};
act3(22.0, 7.0);

// Action<T1, T2>(22, 7) : 3.14285714285714