IEnumerable

Shy·2025년 3월 17일

C#

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IEnumerable

IEnumerable은 컬렉션(배열, 리스트 등)에서 요소를 순차적으로 열거(iterate)할 수 있도록 해주는 인터페이스이다.

즉, foreach 문을 사용할 수 있도록 하는 역할을 한다.

컬렉션을 순회할 수 있는 기능을 제공한다. (foreach 사용 가능)
인덱스([]) 접근을 제공하지 않는다. (리스트처럼 myList[0] 사용 불가)
IEnumerator를 반환하는 GetEnumerator() 메서드를 가지고 있다.
IEnumerable<T>를 사용하면 제네릭 타입을 지원한다.

1. `IEnumerable`과 `IEnumerator`의 관계

IEnumerable은 컬렉션을 열거할 수 있는 기능을 제공하는 인터페이스이다.
IEnumerable의 GetEnumerator() 메서드는 IEnumerator 객체를 반환한다.
IEnumerator는 MoveNext(), Current, Reset() 메서드를 제공하여 컬렉션을 하나씩 순회할 수 있도록 한다.

2. `IEnumerable` 기본 사용법

컬렉션에서 IEnumerable 사용 (List 등)

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };

        // IEnumerable<int>를 사용하여 foreach 문 사용 가능
        IEnumerable<int> enumerable = numbers;

        foreach (var num in enumerable)
        {
            Console.WriteLine(num); // 1, 2, 3, 4, 5 출력
        }
    }
}

List<T>는 기본적으로 IEnumerable<T>를 구현하고 있어서 foreach 문을 사용할 수 있다.

3. `IEnumerable`직접 구현하기

IEnumerable을 직접 구현하면 사용자 정의 컬렉션에서도 foreach문을 사용할 수 있다.

사용자 정의 IEnumerable 컬렉션 구현

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;

public class MyCollection<T> : IEnumerable<T>
{
    private List<T> items = new List<T>();

    public void Add(T item) => items.Add(item);

    public IEnumerator<T> GetEnumerator() => items.GetEnumerator();

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() => GetEnumerator(); // 비제네릭 버전
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        MyCollection<int> numbers = new MyCollection<int>();
        numbers.Add(1);
        numbers.Add(2);
        numbers.Add(3);

        foreach (var num in numbers)
        {
            Console.WriteLine(num); // 1, 2, 3 출력
        }
    }
}

4. `IEnumerator`를 직접 구현하는 방법

IEnumerable을 직접 구현하는 또 다른 방법으로 IEnumerator를 수동으로 구현할 수 있다.

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;

// 사용자 정의 컬렉션 클래스 (IEnumerable<T> 구현)
public class CustomCollection<T> : IEnumerable<T>
{
    private T[] _items;  // 컬렉션 요소를 저장할 배열
    
    // 생성자에서 배열을 받아서 저장
    public CustomCollection(T[] items) => _items = items;

    // IEnumerable<T> 인터페이스 구현
    public IEnumerator<T> GetEnumerator() => new CustomEnumerator<T>(_items);
    
    // IEnumerable(비제네릭) 인터페이스 구현 - 제네릭 버전의 GetEnumerator()를 호출
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() => GetEnumerator();
}

// 사용자 정의 열거자 클래스 (IEnumerator<T> 구현)
public class CustomEnumerator<T> : IEnumerator<T>
{
    private T[] _items;   // 컬렉션 데이터를 저장하는 배열
    private int _position = -1;  // 현재 위치 (초기값은 -1, 즉 첫 번째 요소 이전)

    // 생성자를 통해 데이터를 받아옴
    public CustomEnumerator(T[] items) => _items = items;

    // 현재 요소 반환 (IEnumerator<T>에서 요구됨)
    public T Current => _items[_position];

    // IEnumerator 인터페이스에서 Current 속성을 구현 (비제네릭 버전)
    object IEnumerator.Current => Current;

    // 다음 요소로 이동 (이동 가능하면 true 반환, 끝이면 false 반환)
    public bool MoveNext()
    {
        _position++;  // 위치 증가
        return _position < _items.Length;  // 배열 길이를 초과하면 false 반환
    }

    // 반복기 초기화 (위치를 처음으로 리셋)
    public void Reset() => _position = -1;

    // 자원 정리 (현재는 필요 없음, 빈 메서드)
    public void Dispose() { }
}

// 실행 예제
class Program
{
    static void Main()
    {
        // CustomCollection<int> 인스턴스 생성
        CustomCollection<int> collection = new CustomCollection<int>(new int[] { 10, 20, 30 });

        // foreach문을 통해 자동으로 GetEnumerator()가 호출됨
        foreach (var item in collection)
        {
            Console.WriteLine(item); // 10, 20, 30 출력
        }
    }
}

5. yield return을 활용한 IEnumerable 구현

yield return을 사용하면 간단하게 IEnumerable을 구현할 수 있다!

using System;
using System.Collections.Generic;

public class NumberGenerator
{
    public static IEnumerable<int> GetNumbers()
    {
        yield return 1;
        yield return 2;
        yield return 3;
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        foreach (var num in NumberGenerator.GetNumbers())
        {
            Console.WriteLine(num); // 1, 2, 3 출력
        }
    }
}

yield return을 사용하면 상태 관리 없이도 간단하게 IEnumerable을 반환할 수 있다!

6. IEnumerable vs IQueryable 차이

개념	설명
`IEnumerable<T>`	메모리에 로드된 컬렉션을 순회할 때 사용 (즉시 실행)
`IQueryable<T>`	쿼리를 데이터베이스로 변환하여 실행 (지연 실행)
LINQ 지원 여부	둘 다 가능하지만, `IQueryable<T>`는 SQL로 변환 가능

정리

개념	설명
IEnumerable	컬렉션을 순회할 수 있도록 하는 인터페이스 (foreach 지원)
`IEnumerable<T>`	특정 타입의 컬렉션을 순회할 수 있도록 하는 제네릭 인터페이스
`IEnumerator`	컬렉션을 하나씩 이동(`MoveNext()`), 현재 요소 반환(Current)하는 인터페이스
`yield return`	`IEnumerable`을 간편하게 구현하는 방법
`IQueryable`과 차이	`IEnumerable`은 메모리 내 컬렉션 순회, `IQueryable`은 SQL 변환 가능