[Kotlin] 함수(Functions)
06 Sep 2019 | Kotlin함수 선언(Functions declarations)
코틀린에서의 함수 선언은 fun 키워드를 사용합니다.
fun double(x: Int): Int {
retunr 2 * x
}
함수의 사용(Functions usage)
함수 호출은 기존의 방식과 동일합니다:
val result = double(2)
멤버 함수를 호출할때에는 dot(.) 표기를 사용합니다.
Stream().read)() // Stream 클래스의 인스턴스를 생성하고 read() 함수를 호출함
매개변수(Parameters)
함수의 매개변수는 파스칼 표기법(name: type)으로 표기합니다. 여러개의 매개변수는 comma(,)로 구분하며, 각각의 타입을 명시적으로 표기해주어야합니다.
fun powerOf(number: Int, exponent: Int) { /*...*/ }
디폴트 인자(Default arguments)
함수의 매개변수(parameters)는 기본값(default values)을 가질 수 있으며 함수의 인자(arguments)가 생략되었을 때 사용됩니다. 이로인해 코틀린에서는 다른 언어보다 적은 코드로 오버로딩을 표현할 수 있습니다.
fun read(b: Array<Byte>, off: Int = 0, len: Int = b.size) { /*...*/ }
기본값은 위와 같이 매개변수의 타입 뒤에 = 연산자를 사용하여 지정할 수 있습니다.
매개변수(parameter)와 인자(argument)는 비슷해보이지만 다른 개념입니다. 매개변수는 함수의 정의 부분에서 나열되는 변수를 의미합니다. 인자는 함수를 호출할 때 전달되는 실제 값을 의미합니다.
오버라이딩 되는 메소드는 기존의 메소드와 동일한 기본 매개변수 값(default parameter values)을 갖습니다. 디폴트 파라미터 값을 가지는 메소드를 오버라이딩 할 때에는 아래와 같이 디폴트 파라미터 값의 자리에 아무것도 지정할 수 없습니다.
open class A {
open fun foo(i: Int = 10) { /*...*/ }
}
class B : A() {
override fun foo(i: Int) { /*...*/ } // 여기서 디폴트 값을 지정할 수 없습니다.
}
디폴트 값이 있는 매개변수가 디폴트 값이 없는 매개 변수보다 앞에 오는 경우에는, 아래와 같이 지명 인자(named arguments)로 함수를 호출해야만 디폴트 값을 사용할 수 있습니다.
fun foo(bar: Int = 0, baz: Int) { /*...*/ }
foo(baz = 1) // 기본값인 bar = 0 이 사용됨
만약 디폴트 값이 있는 매개변수 뒤에 오는 마지막 인자가 람다라면 지명 인자를 사용하여 전달될 수도 있고 소괄호 밖에서 전달될 수도 있습니다.
fun foo(bar: Int = 0, baz: Int = 1, qux: () -> Unit) { /*...*/ }
// 기본값 baz = 1 이 사용됨
foo(1) { println("hello") }
// 기본값 bar = 0 과 baz = 1 이 모두 사용됨
foo(qux = { println("hello") })
// 기본값 bar = 0 과 baz = 1 이 모두 사용됨
foo { println("hello") }
지명 인자(Named arguments)
함수를 호출할 때 매개변수의 이름을 지정할 수도 있습니다. 이는 함수에 매개변수가 많거나 기본값이 있는 매개변수가 있을 때 사용하기 편리합니다.
아래와 같은 함수가 있다고 가정해봅시다.
fun reformat(str: String,
normalizeCase: Boolean = true,
upperCaseFirstLetter: Boolean = true,
divideByCamelHumps: Boolean = false,
wordSeparator: Char = ' ') {
/ *...*/
}
이 때 아래와 같이 디폴트 인자(default arguments = default parameter values)를 사용하여 함수를 호출할 수 있습니다.
reformat(str)
하지만 디폴트 인자가 없는 매개변수를 호출할때에는 아래와 같이 호출해야합니다.
reformat(str, true, true, false, '_')
지명 인자(named arguments)를 사용하면 훨씬 가독성있게 코드를 작성할 수 있습니다:
reformat(str,
normalizeCase = true,
upperCaseFirstLetter = true,
divideByCamelHumps = false,
wordSeparator = '_'
)
위와 같이 지명 인자를 사용하면 아래의 코드처럼 모든 인자를 지정할 필요 없이 함수를 호출할 수 있습니다.
reforamt(str, wordSeparator = '_')
순서대로 전달되는 인자(positional arguments)와 지명 인자(named arguments)를 둘 다 사용하여 함수를 호출할 때, 모든 positional arguments는 가장 첫번째 지명 인자보다 앞에 위치해야만 합니다. 예를 들어 f(1, y =2)는 가능하지만, f(x = 1, 2)는 사용할 수 없습니다.
가변 길이 인자를 사용하는 함수-호출 시 인자 개수가 달리질 수 있는 함수-(variable number of arguments: vararg)는 아래와 같이 spread(*) 연산자를 사용하여 전달합니다.
fun foo(vararg strings: String) { /*...*/ }
foo(strings = *arrayOf("a", "b", "c"))
On the JVM: 지명 인자 문법은 자바 함수를 호출할 때에는 사용할 수 없습니다. 자바의 바이트코드가 항상 매개변수의 이름을 보관하는 것은 아니기 때문입니다.
Unit을 반환하는 함수(Unit-returning functions)
리턴값이 없는 함수의 리턴 타입은 Unit입니다. Unit은 오직 하나의 값을 가지는 함수이며, 그 값 또한 Unit입니다. 이 값은 명시적으로 작성할 필요는 없습니다.
fun printHello(name: String?): Unit {
if (name != null)
println("Hello ${name}")
else
println("Hi there!")
// `return Unit` 혹은 `return`은 생략 가능합니다.
}
Unit 리턴 타입 역시 생략 가능합니다. 리턴 타입인 Unit을 생략하여 위의 예제 코드를 아래와 같이 표현할 수도 있습니다.
fun printHello(name: String?) { ... }
단일 표현 함수(Single-expression functions)
함수가 반환하는 식이 한 줄이라면, 중괄호를 생략하고 = 기호를 사용하여 표현할 수 있습니다.
fun double(x: Int): Int = x * 2
만약 컴파일러가 함수의 리턴 타입을 유추할 수 있다면 아래와 같이 리턴 타입을 생략해도 됩니다.
fun double(x: Int) = x * 2
명시적 리턴 타입(Explicit return types)
블록 본문이 있는 함수는 Unit을 리턴(이 경우에는 생략 가능)하도록 의도되지 않은 한 리턴 타입을 명시적으로 지정해야합니다. 코틀린은 블록 본문이 있는 함수를 유추하지 않습니다. 블록 본문이 있는 함수는 복잡한 제어 흐름이 있을 수 있으며 이러한 함수의 리턴 타입은 때로는 컴파일러도 알기 어렵기 때문입니다.
가변 길이 인자(Variable number of arguments: varargs)
함수의 매개변수(일반적으로 가장 마지막 매개변수)는 vararg 변경자를 사용하여 표기할 수 있습니다:
fun <T> asList(vararg ts: T): List<T> {
val result = ArrayList<T>()
for (t in ts) // ts는 Array
result.add(t)
return result
}
위와 같이 vararg 변경자를 사용하면 가변 길이의 인자를 아래와 같이 전달할 수 있습니다.
val list = asList(1, 2, 3)
함수 내에서 T 타입의 vararg-parameter는 T의 배열로 나타납니다. 즉, 위의 예제코드의 ts 변수는 Array<out T>라는 타입을 가집니다.
오직 하나의 매개변수에만 vararg 변경자를 지정할 수 있습니다. vararg 매개변수가 마지막 매개변수가 아닌 경우에는 이름이 있는 인자 구문(named argument syntax)을 사용하여 전달할 수도 있고, 만약 함수 타입의 매개변수가 있다면 소괄호 밖에서 람다를 이용하여 전달할수도 있습니다.
vararg-function을 호출하면 인자를 하나씩 전달할 수 있습니다. 예를 들면 asList(1, 2, 3)과같은 배열이 있고, 이 내용을 함수에 전달하려면 spread(*) 연산자를 배열 앞에 붙입니다.
val a = arrayOf(1, 2, 3)
val list = asList(-1, 0, *a, 4)
중위 함수 호출 구문(infix notation)
infix 키워드가 붙은 함수는 중위 함수 호출(infix notation)을 이용하여 호출할 수 있습니다. 중위 함수 호출이란 dot(.)과 소괄호를 생략하여 함수를 호출하는 것을 의미합니다. 중위 함수 호출을 하기 위해서는 아래의 사항을 지켜야합니다.
- 해당 함수가 멤버 함수이거나 확장 함수이어야만 합니다
- 매개변수가 하나(single)이어야만 합니다.
- 매개변수가 가변 인자를 받지 않으며 기본 값이 없어야 합니다.
infix fun Int.shl(x: Int): Int { ... }
// 중위 함수 호출(infix notation)을 이용.
1 shl 2
// 위의 코드는 아래의 코드와 같은 의미입니다.
1.shl(2)
중위 함수 호출은 산술 연산자(arithmetic operator), 타입 캐스트(type cast) 그리고
rangeTo연산자(rangeTo operator)보다 우선순위가 낮습니다. 아래의 표현식들은 각각 같은 의미입니다.
1 shl 2 + 3와1 shl (2 + 3)0 until n * 2와0 until (n * 2)xs union ys as Set<*>와xs union (ys as Set<*>)반면에 중위 함수 호출은 부울 연산자(boolean operators), && 연산자, || 연산자, is- 연산와 in-checks 등 일부 다른 연산자보다 높은 우선순위를 가지고 있습니다. 아래의 표현식들은 각각 같은 의미를 가집니다.
a && b xor c와a && (b xor c)a xor b in c와(a xor b) in c이외의 전체 연산자 우선 순위 계층 구조는 Grammar reference에서 볼 수 있습니다.
중위 함수 호출을 사용하기 위해서는 항상 수신자(receiver)와 매개 변수를 지정해야만 합니다. 중위 함수 호출 표기법을 사용하여 현재의 수신자에서 메소드를 호출할 때에는 this를 명시적으로 사용해야만 합니다. 명확한 구문 분석을 위해서입니다. 이 때 this는 일반적으로 메소드를 호출할때처럼 생략할 수 없습니다.
class MyStringCollection {
infix fun add(s: String) { /*...*/ }
fun build() {
this add "abc" // 맞는 문법입니다.
add("abc") // 맞는 문법입니다.
// add "abc" // 틀린 문법입니다. receiver가 명확하게 지정되어야만 합니다.
}
}
함수의 범위(Function scope)
코틀린에서 함수는 파일에서 최상위에 선언될 수 있습니다. 즉, Java/C#/Scala와 같이 함수를 가지기 위해 클래스를 작성할 필요가 없습니다. 최상위 함수 이외에도, 지역(local) 선언으로 멤버 함수 및 확장 함수를 선언할 수 있습니다.
지역 함수(Local functions)
코틀린은 지역 함수(함수 안에 다른 함수를 선언하는 것)를 지원합니다.
fun dfs(graph: Graph) {
fun dfs(current: Vertex, visited: MutableSet<Vertex>) {
if (!visited.add(current)) return
for (v in current.neighbors)
dfs(v, visited)
}
dfs(graph.vertices[0], HashSet())
}
지역 함수는 외부 함수(outer functions)의 지역 변수(local variables), 즉 클로저(closure)에 접근할 수 있으므로 위의 코드에서는 visited가 지역 변수가 될 수 있습니다:
fun dfs(graph: Graph) {
val visited = HashSet<Vertex>()
fun dfs(current: Vertex) {
if (!visited.add(current)) return
for (v in current.neighbors)
dfs(v)
}
dfs(graph.verticesp[0])
}
멤버 함수(Member functions)
멤버 함수는 클래스나 객체 안에서 정의된 함수를 의미합니다:
class Sample() {
fun foo() { print("Foo") }
}
멤버 함수는 구분자 dot(.) 를 사용하여 호출할 수 있습니다.
Sample().foo() // Sample 클래스의 인스턴스를 생성하고 foo 함수를 호출함.
Classes와 Inheritance 부분에 클래스와 오버라이딩 멤버에 대한 내용이 나와있습니다.
제네릭 함수(Generic functions)
함수 이름 앞에 꺾쇠 괄호 <> 를 사용하여 제네릭 매개변수를 지정할 수 있습니다:
fun <T> sungletonList(item: T): List<T> { /*...*/ }
제네릭 함수에 대한 설명은 제네릭(Generics) 부분에서 볼 수 있습니다.
인라인 함수(Inline functions)
인라인 함수에 대한 설명은 이곳에서 볼 수 있습니다.
확장 함수(Extension functions)
확장 함수 부분에서 내용을 확인할 수 있습니다.
고차원 함수와 람다(Higher-order functions and lambdas)
고차원 함수와 람다 포스팅에 설명되어 있습니다.
꼬리 재귀 함수(Tail recursive functions)
코틀린은 꼬리 재귀(tail recursion)로 알려진 함수형 프로그래밍을 방식을 지원합니다. 이를 통해 스택 오버플로(stack overflow)의 위험 없이 재귀를 사용할 수 있습니다. 함수에 tailrec 변경자가 지정되고 필요한 조건을 충족하였다면, 컴파일러가 재귀를 최적화하여 빠르고 효율적인 루프 기반 버전으로 남겨줍니다.
val eps = 1E-10 // "good enough", could be 10^-15
tailrec fun findFixPoint(x: Double = 1.0): Double
= if (Math.abs(x = Math.cos(x)) < eps) x else findFixPoint(Math.cos(x))
이 코드는 수학적인 상수인 코사인(cosine)의 고정점(fixpoint)을 계산합니다. 결과가 더 이상 변하지 않을때까지 1.0부터 반복적으로 Math.cos 함수를 호출하여 지정된 eps 정밀도와 비교하여 0.7390851332151611라는 결과를 도출합니다.
val eps = 1E-10 // "good enough", could be 10^-15
private fun findFixPoint(): Double {
var x = 1.0
while (true) {
val y = Math.cos(x)
if (Math.abs(x - y) < eps) return x
x = Math.cos(x)
}
}
tailrec 변경자를 사용하기 위해서는 함수가 마지막으로 수행될 때 자기 자신을 호출해야만 합니다. 만약 재귀 호출 후에 실행될 코드가 있다면 꼬리재귀를 사용할 수 없습니다. 또한 꼬리재귀는 try/catch/finally 블록 내에서 사용할 수 없습니다. 현재는 JVM 기반의 코틀린과 Kotlin/Native에서 꼬리 재귀를 지원합니다.
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