여러언어를 통해본 함수형 스타일 ( 함수포인터,함수자,람다 )

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2편. 여러언어를 통해본 함수형 스타일 ( 함수포인터,함수자,람다 ) 본글은 멀 주장하거나 전문적인 글이 아니라, 정보를 공유하기위한 모음글입니다. 시간이 될때 관심이 있으면 편하게 읽어보시면 될듯합니다. 같이 익숙해져가는게 목표입니다.먼가를 주장하는글은 1편 언어에서의 강력함과 대중성 그리고 스칼라 http://okky.kr/article/275634 에 있습니다. 참고로 함수형이라는 말에는 다양한 개념들이 있으나 이 글에서는 함수를 매개변수로 넘기는 스타일들부터 익숙해지자는것에 한정되있습니다. 함수 포인터의 정의는 전달가능한 행위의 시작위치! 라고 말할수있으며 사용이유로는 아래와 같이 3가지정도를 말할수있을듯 합니다. 1번이 가장 핵심이구요 .람다도 마찬가지로 지연호출이 핵심입니다. 1. 호출시점 유연화. 2. struct 에서 행위를 포함할수있게함3. 디펜던시 문제 해결. 예제 in C ) #include void apple(void) { printf("apple"); }; int main() { void (*fptr)(void); // 선언 fptr = apple; // 대입 fptr(); // 호출 someFunction(fptr); // 매개변수로 넘김. } fptr 는 행위 (애플이라고 프린팅하는) 를 가르키고있습니다. 행위를 함수의 매개변수로 넘겨서 다른곳(someFunction)에서 그 행위에 대한 책임을 지도록 합니다. 예제 in C++ ) #include using namespace std; class fruit { public: void apple() { cout << "apple" << endl; } void berry() { cout << "berry" << endl; } }; int main() { fruit x, *y; void (fruit::*f)(void); // 선언 f = &fruit::apple; // 대입 (x.*f)(); // 호출 f = &fruit::berry; y = new fruit; (y->*f)(); delete y; } C 에는 없는 클래스라는 개념을 가지고있는 C++ 클래스의 멤버함수를 가르키는 방법입니다. 객체를 가르키는 방법에 따라 다르기때문에 복잡합니다.헤깔리기때문에 보통 사용할때 구글링으로 확인합니다. 예제 in C++ with boost) class CHello { void Say() { print(“hello”); } }; Void func1() { CHello hello; // CHello 의 객체 선언 boost::function< void ( void ) > memfunc; // boost::function 객체 선언 memfunc = boost::bind( &CHello::DebugOut, hello, _1 ); // DebugOut 함수를 func 에 바인딩 func2(memfunc); } Void func2(boost::function< void ( void ) > _func) { _func( 5 ); // CHello::Say() 가 호출!!! 1. 행위를 하게함. ( observer 패턴) // 2. 호출위치를 조절할수도 있고 // 3. 다른모듈에서 CHello를 호출.(디펜던시문제) } 위에는 클래스에 대한 멤버함수를 포인팅하는 방법을 좀더 쉽게 하기위해서 비표준 라이브러리에서 function과 bind가 사용되었습니다.근데 진짜 저게 더 쉬워진걸까? 역시 쓸때마다 구글링합니다. 예제 in C++ 11) #include #include using namespace std; int add(int a, int b) { return a + b; } int main() { auto f = bind(add, 1, 2); cout << f() << " "; } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// #include #include using namespace std; using namespace std:placeholders; int add(int a, int b) { return a + b; } int main() { auto add1 = bind(add, 1, _1); cout << add1(100) << " "; } 자. c++11 에 와서 boost 라는 비표준라이브러리를 안쓰고 표준라이브러리를 사용하면서 조금 깔끔해졌습니다. auto의 등장 예제 in C++ 11 이전 ) boost::asio::ip::tcp::acceptor m_acceptor; void handle_accept(Session* pSession, const boost::system::error_code& error) { if (!error) { std::cout << "클라이언트 접속 성공" << std::endl; pSession->PostReceive(); } } m_acceptor.async_accept( m_pSession->Socket(), boost::bind(&TCP_Server::handle_accept, // 함수 객체를 넘긴다. (함수포인터넘겨도됨) this, m_pSession, boost::asio::placeholders::error) ); 예제 in C++ 11 이후) boost::asio::ip::tcp::acceptor m_acceptor; m_acceptor.async_accept( m_pSession->Socket(), [this](boost::system::error_code error) // 람다식을 넘김!! { if (!error) { std::cout << "클라이언트 접속 성공" << std::endl; m_pSession->PostReceive(); } StartAccept(); } ); C++도 11 버전 (2011년) 이전에는 함수자 or 서술자를 쓸때 그것들의 위치가 실제 사용되는 함수와 거리가 멀어지는 문제점때문에 쓰기 꺼렸었지만, 11 버전 이후에 람다가 표준이 되면서 좀 더 많이 사용될것이라고 생각됩니다. 예제 in JAVA) Public void foo() { final int n = 1; Class ActionListener() { Pubic void actionPerformed(Action e) { System.out.pringln(“Clicked! N =” +n); } } ActionListener ac = new ActionListener() Jbutton button = new Jbutton(“Click me”); button.addActionListener(ac); } 자바 내부클래스입니다.final int n = 1; 여기서 n 이 내부클래스에서 참조되는게 중요한데..저게 바로 클로저라고 하죠. 내부에서 외부의 존재를 참조하는것!! 다만 final 이 꼭 붙어야해서 클로저가 아니다라는 말도 합니다. 예제 in JAVA) 익명클래스 Public void foo() { final int n = 1; Jbutton button = new Jbutton(“Click me”); button.addActionListener(new ActionListener() { Pubic void actionPerformed(Action e) { System.out.pringln(“Clicked! N =” +n); } }); } ActionListener 클래스가 함수매개변수로 바로 만들어져 삽입된다. 예제 in JAVA 8 with lamda ) Public void foo() { final int n = 1; Jbutton button = new Jbutton(“Click me”); button.addActionListener( ()-> System.out.pringln(“Clicked! N =” +n); ); } 자바는 함수를 따로 만드는게 언어철학차원에서 지원하지 않기때문에 C++보다 내부 구현에 복잡해질 여지가 많아보입니다. 어설프게 타언어 장점 가져올바에는 일관성을 지키는게 훨씬 낫겠지요. 예제 in C# with delegate) //대리자 선언 public delegate void SayHandler(string mag); [1]익명메서드 : Say 함수를 작성하지 않고 익명메서드로 작성 SayHandler hi = delegate(string msg) { Console.WriteLine(msg); }; hi("익명메서드"); //[2]익명메서드 : Button의 click event를 익명 메서드로 작성 Button button = new Button(); button.Click += delegate(string msg) { Console.WriteLine(msg); }; button.OnClick("이벤트 익명메서드"); //[3]람다표현식 : Button의 click event를 Ramda 표현식으로 작성 Button button1 = new Button(); button1.Click += (string msg) => Console.WriteLine(msg); button.OnClick("람다 표현식"); C# 도 1버전부터 4버전까지 계속 대리자(함수포인터 , 람다) 가 발전되어져 왔다. 예제 in Scala with lamda) 스칼라에서 함수표현 def max(m: Int, n: Int): Int = if(m > n) m else n 스칼라에서의 람다식 1) 보통 def bubbleSort(arr: Array[Int], order: (Int, Int) => Boolean): Unit { ... val o: Boolean = order(a, b) ... } val arr: Array[Int] = Array(2, 5, 1, 7, 8) bubbleSort(arr, (a: Int, b: Int) => a > b) 2) 짧게 val arr = Array(2, 5, 1, 7, 8) bubbleSort(arr, (a, b) => a > b) 3) 더 짧게 val arr = Array(2, 5, 1, 7, 8) bubbleSort(arr, (_: Int) > (_: Int)) 4) 가장 짧게 val arr = Array(2, 5, 1, 7, 8) bubbleSort(arr, _ > _) 예제 in Scala vs JAVA8 with lamda) JAVA8 ) List names = Arrays.asList("1", "2", "3"); Stream lengths = names.stream().map(name -> name.length()); Scala ) val names = List("1", "2", "3") val lengths = names.map(name => name.length) JAVA8 ) List photos = Arrays.asList(...) List output = photos.filter(p -> p.getSizeInKb() < 10) Scala ) val photos = List(...) val output = photos.filter(p => p.sizeKb < 10) 예제 in javascript) function applyOperation(a, b, operation) { return operation(a,b); } function add(a,b) { return a+ b; } applyOperation(1,2, add); // anonymous inline function applyOperation(4,7, function(a,b) {return a * b}) 예제 in Ruby with lamda) class Array def iterate!(code) self.each_with_index do |n, i| self[i] = code.call(n) end end end array = [1, 2, 3, 4] array.iterate!(lambda { |n| n ** 2 }) puts array.inspect # => [1, 4, 9, 16] 예제 in JAVA ) 12보다 큰 단어의 워드카운팅. int count = 0; for(String w : words){ if (w.length > 12 ) count++; }머하는지 일단 읽어봐야하고 혹시 index 증감으로 배열참조하다보면 오류생길가능성도 조금 더 있겠지만 깔끔하고 너무나 익숙하다. 예제 in JAVA 8 with lamda ) long count = words.stream().filter( w -> w.length() > 12 ).count();람다를 이용하여 한줄에 작성되었다. 이거 좋다고 이렇게 쓰자고 난리다. 다양한 알고리즘도 미리 제공해주고 있다. 흠 근데 아직 잘 모르겠다. 복잡한거 같다. 패스~ 예제 in JAVA 8 with lamda and parallel ) long count = words.parallelStream().filter ( w -> w.length() > 12).count() 어라, 병렬을 한방에 해주네?? 이 정도면 끌리는데? 어려워도 배워볼만하네. 이게 추상화의 장점이구나!! 기능추가의 자유도가 쉽게 높아지는군! 만약 저걸 하둡의 맵 or 리듀스공정에 사용하면 손쉽게 분산병렬과 쓰레드레벨 병렬의 시너지가 날듯합니다.( 여기에 추가적으로 GPU레벨 믹스도 추상화가 높아지면 쉬워지겠네요. ) 참고로 c++ 은 저렇게 언어 차원에서 저런식의 병렬을 지원하지 않으며 openMP 나 PPL 같은 외부 라이브러리를 통해 지원합니다. 하마 블로그 가기

하늬바람 · Answer

연차가 상대적으로 적으신 것으로 알고 있는데 내공이 만렙이시군요.저도 바쁘다는 핑계는 그만하고 공부를 열심히 해야할 듯 싶습니다.반성합니다.

다시시작 · Answer

아직 Java 도 1.4~1.5 사이에서 머물러 있는 제 자신을 채찍질 하려고요즘 람다나 함수형 언어쪽에 관심을 가져보려 하는 중인데 좋은글 감사합니다.

칸나 · Answer

개인적으로는 코드의 아름다움, 읽기편한 가독성을 중시하는데 루비는 참 그런면에서 매력있는 언어

madzzang · Answer

함수포인터는 원래부터 있던 기능이고 함수형 언어와 같이 보는거 자체가 의미없다고 봅니다 기계어관점으로 보면 결국 함수포인터라느건 지원한다는건 jump c언에서 go 같은 실행위치 분기점을 전달한다는건데이것을 어떻게 전달하는가일뿐.. C는 포인터 변수처럼 변수로 특정 함수의 진입점을 변수형태로 관리하는거고C#은 자바를 복붙하듯이 보이지만 델라게이트라는 형태로 우아하게 함수포인터를 지원하고 여기서 우아하다고 하는건 델리게이트를 다시 포장하여 이벤트라는 이름하에 비쥬얼스튜디오에서 ui 윈폼 작업시 비베처럼 프로퍼티, 이벤트를 매우 쉽게 지원한다는 거고 ui 개발? 을 많이해본건 아니지만 이부분만큼은 개인적으로 xcode보다 높은 점수를 주고 싶어요.자바는 메소드단위의 함수포인터형태로 관리할려면 메소드 단위의 인터페이스를 고민해야 할뿐 기본적으로 상속지원언어가 다 그렇듯이 자신의 객체, 또는 그걸 참조하는 부모나 또는 인터페이스를 구현하여 인터페이스로 접근하는 형태로 코드흐름을 잡으면 결국 그게 함수포인터처럼 함수/메소드 진입점을 관리하는거죠. C#에서 람다를 지원할때 보기로 람다같은 함수형은 단지 함수/메소드 프로토타입과 내부 코드 작성을 정말 수학에서 자연언어로 대하는 함수처럼 코드를 작성해서 함수형 언어라고 보는 것으로 느꼈고 그냥 자바에서 인터페이스 추상클래스 잡아놓고 코드에서 익명클래스 또는 인터페이스 구현코드를 별도로 작성하는거와 차이 없어 보입니다.

madzzang · Answer

그리고 지연호출이라고 하심은 결국 자바에서 또는 안드로이드에서 ui이벤트 콜백구조 구현을 하는 형태로 사용되는 listener 패턴과 다를게 없죠?Ios에서는 이걸 용어가 c#과 같지만 의미는 다른 델리게이트 패턴이고...

하마 · Answer

madzzang // 네 실제 코딩에서 지연 / 위임 되서 사용되는 경우는 너무나 많겠지요. 대충생각해보면 * GUI 이벤트에 대한 리스너 * 실제 사용될때서야 로드되는 리소스 * 비동기 통신에서 Reader / Writer * 행사코드및 각종 준비사항들은 서드파티라이브러리한테 맡기고 비지니스 로직만 간편히 넘기는경우 * Dynamic proxy 의 invoker * Active Object & Actor 패턴 에서의 전달 메세지 * Command 패턴에서 execute * Future 패턴에서 real * 하둡/하마 같은것들에서 잡 등등 수만가지.. p.s이 글은 함수를 매개변수로 전달하는것들이라고 서두에 말했다시피 , 함수포인터가 의미없다/의미있다는 조금 다른 이야기 인거 같습니다.

cavin · Answer

루비쪽 코드 추가해봅니다. 1. [1,2,3,4]에 제곱 p [1, 2, 3, 4].map {|n| n**2} # &#61;> [1, 4, 9, 16]2. 계산식 분리버전 square &#61; proc {|n| n**2 } p [1, 2, 3, 4].map &square # &#61;> [1, 4, 9, 16]3. 단어길이 12이상인 단어 카운트.p words.select{|c|c.length>12}.size4. 조건식 분리버전cond &#61; ->(c) { c.length>12 } p words.select(&cond).size5. 리듀스 형태p words.reduce(0) {|sum,c| c.length>12? sum.succ : sum}6. 맵리듀스p words.map {|c| c.length>12? 1:0}.reduce :&#43;7. lazy 맵리듀스p words.lazy.map {|c| c.length>12? 1:0}.reduce :&#43;8. 병렬 맵리듀스p Parallel.map(words) {|c| c.length>12? 1:0}.reduce :&#43;9. 쓰레드 지정 병렬 맵리듀스.p Parallel.map(words, in_threads: 3) {|c| c.length>12? 1:0}.reduce :&#43;

하마 · Answer

추가 코드 감사합니다. 루비 정말 강력하네요.

여러언어를 통해본 함수형 스타일 ( 함수포인터,함수자,람다 )

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