[Kotlin In Action] 5장. 람다로 프로그래밍(1) - 람다 식과 멤버 참조

람다 식 또는 람다는 기본적으로 다른 함수에 넘길 수 있는 작은 코드 조각을 뜻함
람다를 사용하면 쉽게 공통 코드 구조를 라이브러리 함수로 뽑아낼 수 있음
코틀린 표준 라이브러리는 람다를 아주 많이 사용함

 

✅ 람다 식과 멤버 참조

📌 람다 소개 : 코드 블록을 함수 인자로 넘기기

• "이벤트가 발생하면 이 핸들러를 실행하자" 등의 수행을 코드로 표현하려면 어떻게 해야할까?
  • 자바에서는 무명 내부 클래스를 통해 이런 목적을 달성하였음
  • 무명 내부 클래스를 사용하면 코드를 함수에 넘기거나 변수에 저장할 수 있기는 하지만 상당히 번거로울 수 있음
  • 하지만 코틀린에서는 함수를 값처럼 다뤄 이러한 문제를 해결함
• 클래스를 선언하고 그 클래스의 인스턴스를 함수에 넘기는 대신 함수형 언어에서는 함수를 직접 다른 함수에 전달
• 람다 식을 사용하면 코드가 더욱 더 간결해지며 함수를 선언할 필요가 없고 코드 블록을 직접 함수의 인자로 전달할 수 있음

// 자바와 코틀린의 setOnclickListener 비교
/* 자바 */
button.setOnClickListener(new OnClicklistener() {
    @Override
    public void onClick(View view) {
        /* 클릭 시 수행할 동작 */
    }
});

/* 코틀린 */
button.setOnClickListener { /* 클릭 시 수행할 동작 */ }

 

📌 람다와 컬렉션

• 코드에서 중복을 제거하는 것은 프로그래밍 스타일을 개선하는 중요한 방법 중 하나
• 람다가 없는 경우 컬렉션을 편리하게 처리할 수 있는 좋은 라이브러리를 제공하기 힘듦
• 하지만 코틀린에서는 람다나 멤버 참조를 인자로 취하는 라이브러리 함수를 사용하여 보다 간결하고 쉽게 코드를 작성할 수 있음

data class Person(val name: String, val age: Int)

/* 람다를 사용하지 않고 컬렉션을 직접 검색하기 */
fun findTheOldes(people: List<Person>) {
    var maxAge = 0
    var theOldes: Person? = null
    for (person in people) {
        if(person.age > maxAge) {
            maxAge = person.age
            theOldest = person
        }
    }
    println(theOldes)
}

val people = listOf(Person("Alice", 29), Person("Bob", 31))
findTheOldes(People)
// Person(name=Bob, age=31)

/* 람다 사용하여 컬렉션 검색하기 */
val people = listOf(Person("Alice", 29), Person("Bob", 31))
println(people.maxBy{it.age})  // 나이 프로퍼티를 비교해서 값이 가장 큰 원소 찾기
// Person(name=Bob, age=31)

• 이런 식으로 it.age와 같이 단지 함수나 프로퍼티를 반환하는 역할을 수행하는 람다는 멤버 참조로 대치할 수 있음
  • 이러한 방식을 활용하면 코드를 더 짧고 이해하기 쉽게 작성할 수 있음

 

📌 람다 식의 문법

• 람다 식의 문법은 아래와 같음
• 파라미터 -> 본문 형식을 띄며 항상 중괄호 사이에 위치하도록 해야함

{  파라미터(x: Int, y: Int)  ->  본문(x + y)  }

 

• 또한 람다 식을 변수에 저장할 수 있으며 람다가 저장된 변수를 다른 일반 함수와 마찬가지로 다룰 수 있음
  • 변수 이름 뒤에 괄호를 놓고 그 안에 필요한 인자를 넣어서 람다를 호출할 수 있음

val sum = {x: Int, y: Int -> x + y}
println(sum(1, 2))  // 변수에 저장된 람다 호출
// 3

 

• 또한 원하는 경우 람다 식을 직접 호출할 수 있음

{ println(42) } ()  
// 42

 

• 하지만 위와 같은 구문은 읽기 어렵고 그다지 쓸모가 없기 때문에 run을 활용하여 직접 실행하는 편이 나음

run{println(42)}  // 람다 본문에 있는 코드 실행
// 42

 

• 람다 식에서 함수 호출 시 마지막 인자가 람다식인 경우
  • 괄호 밖으로 람다를 뺄 수 있는 문법 관습이 있음
  • 또한, 람다가 어떤 함수의 유일한 인자인 경우 빈 괄호를 생략해도 됨
  • 컴파일러는 람다 파라미터의 타입을 추론할 수 있기 때문에 타입 명시를 하지 않아도 됨
  • 마지막으로 람다의 파라미터가 하나뿐이고 그 타입을 컴파일러가 추론할 수 있는 경우 it을 바로 사용

// 원래 람다 식
val people = listOf(Person("Alice", 29), Person("Bob", 31))
people.maxBy({p:Person -> p.age})

// 람다 식이 마지막 인자인 경우
people.maxBy() {p:Person -> p.age}

// 람다가 유일한 인자인 경우
people.maxBy {p:Person -> p.age}

// 타입 명시 생략
people.maxBy {p -> p.age}

// 람다의 파라미터가 하나이고, 컴파일러가 타입을 추론할 수 있는 경우
people.maxBy {it.age}

 

• 람다를 변수에 저장할 때는 파라미터의 타입을 추론할 문맥이 존재하지 않음
• 따라서 파라미터 타입을 명시해야 함

val getAge = {p: Person -> p.age}
people.maxBy(getAge)

 

• 람다 식은 한 줄로 이뤄진 작은 람다만 있지는 않음
• 본문이 여러 줄로 이뤄진 경우 본문의 맨 마지막에 있는 식이 람다의 return 값이 됨

val sum = {x: Int, y: Int -> 
    println("Computing the sum of $x and $y ...")
    x + y
}

println(sum(1, 2))
// Computing the sum of 1 and 2 ...
// 3

 

📌 현재 영역에 있는 변수에 접근

• 자바 메서드 안에서 무명 내부 클래스를 정의할 때 메서드의 로컬 변수를 무명 내부 클래스에서 사용할 수 있음
• 람다 안에서도 같은 일을 할 수 있음
• 람다를 함수 안에서 정의하면 함수의 파라미터뿐 아니라 람다 정의의 앞에 선언된 로컬 변수까지 람다에서 모두 사용할 수 있음

fun printMessagesWithPrefix(messages: Collection<String>, prefix: String) {
    messages.forEach {  // 각 원소에 대해 수행할 작업을 람다로 받음
        println("$prefix $it")  // 람다 안에서 함수의 "preifx" 파라미터를 사용
    }
}

• 자바와 다른 점 중 중요한 한 가지는 코틀린 람다 안에서는 파이널 변수가 아닌 변수에 접근할 수 있다는 점
• 또한 람다 안에서 바깥의 변수를 변경해도 됨
  • 람다 안에서 사용하는 외부 변수를 람다가 포획한 변수라고 부름

fun printProblemCounts(responses: Collection<String>) {
    var clientErrors = 0  // 람다에서 사용할 변수 정의
    var serverErrors = 0  // 람다에서 사용할 변수 정의
    responses.forEach {
        if (it.startsWith("4")) {
            clientErrors++  // 람다 내부에서 외부 필드를 접근 및 변경
        } else if (it.startsWith("5")) {
            serverErrors++  // 람다 내부에서 외부 필드를 접근 및 변경
        }
    }
    println("$clientErrors client errors, $serverErrors server errors")
}

 

❗ 변경 가능한 변수 포획하기 : 자세한 구현 방법

• 파이널 변수를 포획한 경우에는 람다 코드를 변수 값과 함께 저장
• 파이널이 아닌 변수를 포획한 경우에는 변수를 특별한 래퍼로 감싸서 나중에 변경하거나 읽을 수 있게 한 다음, 래퍼에 대한 참조를 람다 코드와 함께 저장
• 한 가지 알아둬야 할 점은 람다를 이벤트 핸들러나 다른 비동기적으로 실행되는 코드로 활용하는 경우 함수 호출이 끝난 다음에 로컬 변수가 변경될 수도 있다는 점

fun tryToCountButtonClicks(button: Button) : Int {
    var clicks = 0
	button.onClick { clicks++ }
	return clicks
}

• onClick 핸들러는 호출될 때마다 clicks의 값을 증가시키지만 그 값의 변경을 관찰할 수는없음
• 핸들러는 tryToCountButtonClicks가 clicks를 반환한 다음에 호출되기 때문
  • 이를 해결하기 위해서는 클릭 횟수를 세는 카운터 변수를 함수의 내부가 아닌 클래스의 프로퍼티나 전역 프로퍼티 등의 위치로 빼내 나중에 변수 변화를 살펴볼 수 있게 해야 함

 

📌 멤버 참조

• 코틀린에서는 자바 8과 마찬가지로 함수를 값으로 바꿀 수 있음
  • 이때, 이중 콜론(::)을 활용

val getAge = Person::age

• :: 를 사용하는 식을 멤버 참조라고 함
  • 멤버 참조는 프로퍼티나 메서드를 단 하나만 호출하는 함수 값을 만들어 줌
  • :: 는 클래스 이름과 참조하려는 멤버(프로퍼티나 메서드) 이름 사이에 위치함
  • Person::age 는 같은 역할을 하는 아래 람다 식을 더 간략하게 표현한 것

val getAge = {person: Person -> person.age}

 

• 참조 대상이 함수인지 프로퍼티인지와는 관계없이 멤버 참조 뒤에는 괄호를 넣으면 안됨
• 멤버 참조는 그 멤버를 호출하는 람다와 같은 타입

people.maxBy{Person::age}  // 멤버 참조 표기
people.maxBy{p -> p.age}  // 람다 표기
people.maxBy{it.age}  // 람다 표기

 

 

• 또한, 최상위에 선언된(그리고 다른 클래스의 멤버가 아닌) 함수나 프로퍼티를 참조할 수 있음

fun salute() = println("Salute!")
run(::salute)  // 최상위 함수를 참조
// Salute!

 

• 람다가 인자가 여럿인 다른 함수한테 작업을 위임하는 경우 람다를 정의하지 않고 직접 위임 함수에 대한 참조를 제공하면 편리함

val action = {person: Person, message: String ->  // 이 람다는 sendEmail 함수에게 작업을 위임
    sendEmail(person, message)
}

val nextAction = ::sendEmail  // 람다 대신 멤버 참조를 쓸 수 있음

 

• 생성자 참조를 사용하면 클래스 생성 작업을 연기하거나 저장해둘 수 있음
• :: 뒤에 클래스 이름을 넣으면 생성자 참조를 만들 수 있음

val createPerson = ::Person  // "Person"의 인스턴스를 만드는 동작을 값으로 저장
val p =createPerson("Alice", 29)
println(p)
// Person(name=Alice, age=29)

 

• 확장 함수도 멤버 함수와 같은 방식으로 참조할 수 있음

fun Person.isAdult() = age >= 21  // 확장 함수 정의
val predicate = Person::isAdult  // 확장 함수 참조