c# IEnumerable 확장 메서드

IEnumerable 확장 메서드

C#에서 IEnumerable은 다양한 컬렉션을 반복(iteration)할 수 있도록 도와주는 기본 인터페이스입니다.
하지만 LINQ(Language Integrated Query) 덕분에 IEnumerable의 기능이 대폭 확장되었습니다.
LINQ 확장 메서드는 컬렉션을 더욱 효율적으로 다루고, 복잡한 작업을 간결한 코드로 해결할 수 있게 해줍니다.

이 글에서는 IEnumerable<T>에 대해 자주 사용되는 확장 메서드와 그 사용법에 대해 설명합니다.

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1. 확장 메서드란?

확장 메서드는 기존 타입에 새로운 메서드를 추가하는 것처럼 보이게 하는 C#의 기능입니다.
실제로는 타입을 수정하는 것이 아니라, 새로운 메서드를 통해 그 타입에 기능을 추가하는 방식입니다.
이러한 확장 메서드는 static 클래스 내에서 정의되며, 첫 번째 매개변수에 this 키워드가 붙어 있습니다.

확장 메서드 정의 예시

public static class IEnumerableExtensions
{
    public static void PrintAll<T>(this IEnumerable<T> collection)
    {
        foreach (var item in collection)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
    }
}

위 코드는 IEnumerable<T> 타입에 PrintAll() 메서드를 추가하는 예시입니다.
이 메서드를 사용하면 컬렉션의 모든 요소를 출력할 수 있습니다.

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };
numbers.PrintAll();

 

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2. 자주 사용하는 LINQ 확장 메서드

LINQ는 여러 확장 메서드를 통해 IEnumerable을 더욱 강력하게 만들어줍니다.
LINQ 확장 메서드는 System.Linq 네임스페이스에 포함되어 있으며, 이를 사용하여 컬렉션을 필터링, 정렬, 변환, 집계할 수 있습니다.

2.1 Where

Where 메서드는 컬렉션의 요소 중 특정 조건을 만족하는 요소만 필터링하는 데 사용됩니다.

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);

foreach (var number in evenNumbers)
{
    Console.WriteLine(number);  // 2, 4, 6
}

2.2 Select

Select 메서드는 컬렉션의 요소를 변환하는 데 사용됩니다.
각 요소에 대해 변환 작업을 수행하고, 새로운 컬렉션을 반환합니다.

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3 };
var squares = numbers.Select(n => n * n);

foreach (var square in squares)
{
    Console.WriteLine(square);  // 1, 4, 9
}

2.3 OrderBy / OrderByDescending

OrderBy와 OrderByDescending 메서드는 컬렉션을 정렬하는 데 사용됩니다.
OrderBy는 오름차순, OrderByDescending은 내림차순으로 정렬합니다.

List<string> names = new List<string> { "Charlie", "Alice", "Bob" };
var orderedNames = names.OrderBy(n => n);

foreach (var name in orderedNames)
{
    Console.WriteLine(name);  // Alice, Bob, Charlie
}

2.4 First / FirstOrDefault

First는 컬렉션의 첫 번째 요소를 반환하며, 조건을 지정할 수 있습니다.
조건을 만족하는 첫 번째 요소가 없으면 FirstOrDefault를 사용해 기본값을 반환할 수 있습니다.

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3 };
int firstNumber = numbers.First();              // 1
int firstEvenNumber = numbers.FirstOrDefault(n => n % 2 == 0);  // 2

2.5 Aggregate

Aggregate는 컬렉션의 모든 요소에 대해 누적 연산을 수행하는 메서드입니다.
예를 들어, 요소의 합이나 곱을 구할 때 사용할 수 있습니다.

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4 };
int sum = numbers.Aggregate((acc, n) => acc + n);

Console.WriteLine(sum);  // 10

2.6 GroupBy

GroupBy는 컬렉션의 요소를 특정 키로 그룹화하는 메서드입니다.
그룹화를 통해 데이터의 구조를 쉽게 분석할 수 있습니다.

var people = new List<string> { "Alice", "Bob", "Charlie", "David" };
var groupedByFirstLetter = people.GroupBy(p => p[0]);

foreach (var group in groupedByFirstLetter)
{
    Console.WriteLine($"Key: {group.Key}");
    foreach (var person in group)
    {
        Console.WriteLine(person);  
    }
}

2.7 ToList / ToArray

ToList와 ToArray는 IEnumerable<T>의 결과를 각각 List<T>나 T[] 배열로 변환하는 메서드입니다.

var numbers = new List<int> { 1, 2, 3 };
var numberArray = numbers.ToArray();
var numberList = numberArray.ToList();

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3. 확장 메서드를 이용한 IEnumerable의 장점

IEnumerable<T> 확장 메서드를 사용하면 코드의 가독성이 향상되며, 더욱 선언적이고 간결한 방식으로 데이터를 처리할 수 있습니다. LINQ 확장 메서드는 컬렉션에 대해 필터링, 매핑, 집계와 같은 고급 작업을 단순화하여 유지 보수성과 성능을 향상시킵니다.

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4. 사용자 정의 확장 메서드 예시

LINQ 외에도 자신만의 확장 메서드를 만들어 특정 작업을 처리할 수 있습니다.

예시: MinMax 확장 메서드

public static class IEnumerableExtensions
{
    public static (T Min, T Max) MinMax<T>(this IEnumerable<T> collection) where T : IComparable<T>
    {
        if (!collection.Any())
            throw new InvalidOperationException("컬렉션이 비어있습니다.");

        T min = collection.First();
        T max = collection.First();

        foreach (var item in collection)
        {
            if (item.CompareTo(min) < 0)
                min = item;
            if (item.CompareTo(max) > 0)
                max = item;
        }

        return (min, max);
    }
}

이 확장 메서드는 컬렉션의 최소값과 최대값을 동시에 반환합니다.

List<int> numbers = new List<int> { 3, 5, 1, 8, 2 };
var result = numbers.MinMax();

Console.WriteLine($"Min: {result.Min}, Max: {result.Max}");
// Min: 1, Max: 8

 

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IEnumerable 확장 메서드를 사용하면 복잡한 컬렉션 처리 작업도 간단하게 수행할 수 있습니다.
LINQ 확장 메서드를 사용하여 데이터 필터링, 변환, 정렬, 그룹화 등 다양한 작업을 간편하게 처리할 수 있으며, 자신만의 확장 메서드를 만들어 특정 요구 사항에 맞춘 로직을 구현할 수도 있습니다.