Kotlin으로 세계정복

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1. 람다 함수와 고차 함수

람다 함수는 코틀린뿐만 아니라 많은 프로그래밍 언어에서 제공하는 익명 함수 정의 기법이다.
주로 함수를 간단하게 정의할 때 이용하고 람다식이라고도 한다.

코틀린에서는 고차 함수를 지원하는데, 고차 함수는 매개변수나 반환값으로 함수를 이용한다.
람다 함수는 주고받을 함수를 간단하게 정의할 때 사용하기 때문에, 람다 함수는 고차 함수를 이해하고 사용하려면 반드시 알아야할 부분이다.

  1. 람다 함수 선언과 호출
    일반적으로 함수는 fun 키워드로 선언하는데, 람다 함수는 fun 키워드를 사용하지 않고 함수 이름이 없다. 람다함수는 중괄호({})로 표현한다.

    {매개변수 -> 함수 본문}

    코틀린에서 람다 함수를 사용하는 규칙은 아래와 같다.

    1. 람다 함수는 {}로 표현한다.
    2. {} 안에 화살표(->)가 있으며 화살표 왼쪽은 매개변수, 오른쪽은 함수 본문
    3. 함수의 반환값은 함수 본문의 마지막은 표현식이다.
    fun sum1(no1: Int, no2: Int): Int{
    return no1 + no2
}

val sum2 = {no1: Int, no2: Int -> no1 + no2}

    위 코드에서 sum1은 일반 함수, sum2는 람다 함수 선언이고 둘 다 같은 기능을 한다.
    람다 함수의 경우 중괄호 {} 영역에 람다 함수를 선언하고, 함수 선언문인데도 fun 키워드를 사용하지 않았으며 함수 이름도 없다.
    중괄호 안의 화살표를 기준으로 왼쪽에는 Int타입의 매개변수 2개를 선언했고, 오른쪽에는 실행문을 작성했다. 이 함수를 호출하면 실행문의 결괏값을 반환한다.
    람다 함수는 본문에서 마지막 실행문의 결과가 함수의 반환값이다.

    람다 함수는 이름이 없기 때문에 함수명으로는 호출할 수 없고 보통 람다 함수를 변수에 대입해서 사용한다.

    sum2(10,20)

    위의 선언 코드에서 sum2라는 변수에 람다 함수를 대입했기 때문에 변수명을 이용해 호출했다.
    람다 함수는 변수에 대입해서 사용하는 방법 말고도, 선언과 동시에 호출할 수 있다.

    {no1: Int, no2:Int -> no1 + no2} (10,20)

    중괄호 부분이 람다 함수이고 함수의 경우 호출을 할 때 소괄호를 이용해 호출해야 하는데, 람다 함수인 중괄호 뒤에 소괄호를 이용해 함수를 선언하자마자 호출한다.
    소괄호 안은 람다 함수에 선언한 매개변수에 맞추어 인자를 전달한 것이다.

    1. 매개변수 없는 람다 함수
      함수에 매개변수가 항상 있어야 하는 것은 아니다.
      람다 함수에서 화살표 왼쪽이 매개변수를 정의하는 부분인데 매개변수가 없을 때는 그냥 비워두면 된다. 매개변수가 없다면 화살표 생략도 가능하다.

      {-> println("function call")}

{println("function call")}
    2. 매개변수가 1개인 람다 함수
      람다 함수를 선언할 때 매개변수는 중괄호 안 화살표 왼쪽에 선언한다.
      람다 함수의 매개변수가 1개일 때는 매개변수를 선언하지 않아도 함수로 전달된 값을 쉽게 이용할 수 있다.
      fun main() {
    val some = {no: Int -> println(no)}
    some(10)
}

      fun main() {
    val some: (Int) -> Unit = {println(it)}
    some(10)
}

      위 코드 두개는 똑같은 함수이다.
      아래쪽 코드를 보면 람다 함수의 중괄호 안에 화살표가 없어서 매개변수가 없는 것처럼 보일 수도 있는데, 람다 함수 앞에 (Int) -> Unit이 매개변수 1개인 람다 함수임을 알려준다.
      (함수 타입)
      이처럼 람다 함수의 매개변수가 1개일 때는 중괄호 안에서 매개변수 선언을 생략하고 println(it) 처럼 it 키워드로 매개변수를 이용할 수 있다.
      여기서 주의할 점이 람다 함수에서 it을 이용해 매개변수를 사용할 때는 해당 매개변수의 타입을 식별할 수 있을 때만 가능하다.

      val some = {println(it)} //오류
val some: (Int) -> Unit = {println(it)} //가능
    3. 람다 함수의 반환
      람다 함수도 함수이므로 자신을 호출한 곳에 결괏값을 반환해야 할 때가 있다.
      그런데 람다 함수에서는 return을 사용할 수 없음.
      val some = {no1: Int, no2: Int -> return no1 * no2} //오류

      람다 함수의 반환값은 본문에서 마지막 줄의 실행 결과임.

      fun main() {
    val some = {no1: Int, no2: Int ->
        println("in lambda function")
        no1 * no2
    }
    println("result: ${some(10, 20)}")
}

  2. 함수 타입과 고차 함수
    코틀린에서는 함수를 변수에 대입해서 사용할 수 있음.
    그런데, 변수는 타입을 가지며 타입을 유추할 수 있을 때를 제외하고는 생략이 불가능함.
    그래서 변수에 함수를 대입하려면 변수를 함수 타입으로 선언해야 한다.

    1. 함수 타입 선언
      함수 타입이란 함수를 선언할 때 나타내는 매개변수와 반환 타입을 의미한다.

      fun some(no1: Int, no2: Int): Int {
    return no1 + no2
}

      위에서 오른쪽은 Int형 매개변수를 2개 받아서 결괏값을 Int로 반환하는 함수 선언.
      이거를 (Int, Int) -> Int로 표현할 수 있음.
      함수를 대입할 변수를 선언할 때 이러한 함수 타입을 선언하고 이에 맞는 함수를 대입해야 한다.

      val some: (Int, Int) -> Int = {no1: Int, no2: Int -> no1 + no2}

      앞에 (Int, Int) -> Int가 함수 타입, 뒤에 람다 함수가 함수 내용.

    2. 타입 별칭 - typealias
      함수 타입을 typealias를 이용해 선언할 수 있다.
      typealias는 타입의 별칭을 선언하는 키워드로, 함수 타입뿐만 아니라 데이터 타입을 선언할 때도 사용이 가능하다.

      typealias MyInt = Int
fun main() {
    val data1: Int = 10
    val data2: MyInt = 10
}

      typealias MyFunType = (Int, Int) -> Boolean

fun main() {
    val someFun: MyFunType = {no1: Int, no2: Int ->
        no1 > no2
    }
    println(someFun(10,20))
    println(someFun(20,10))
}

    3. 매개변수 타입 생략
      람다 함수를 정의할 때 매개변수의 타입을 유추할 수 있다면 타입 선언 생략 가능

      typealias MyFunType = (Int, Int) -> Boolean
val someFun: MyFunType = {no1, no2 -> no1 > no2}

      val someFun: (Int, Int) -> Boolean = {no1, no2 -> no1 > no2}

      val someFun = {no1: Int, no2: Int -> no1 > no2}

    4. 고차 함수
      고차 함수란 함수를 매개변수로 전달받거나 반환하는 함수를 의미함.
      함수를 매개변수나 반환값으로 이용하는 함수를 고차 함수라고 함.

      fun hofFun(arg: (Int) -> Boolean): () -> String {
    val result = if(arg(10)) {
        "valid"
    }else{
        "invalid"
    }
    return {"hofFun result: $result"}
}
fun main() {
    val result = hofFun({no -> no > 0})
    println(result())
}

      위 코드에서 hofFun()은 고차함수.
      result변수에서 hofFun()을 호출함. hofFun의 인자로 들어간 람다 함수가 arg: (Int) -> Boolean (매개변수)로 들어감. 그리고 반환 값인 람다 함수를 result에 넣음.

2. 널 안전성

  1. 널 안전성이란?
    널은 객체가 선언되었지만 초기화되지 않은 상태를 의미한다.
    객체는 데이터가 저장된 주소를 참조하므로 흔히 참조 변수라고 한다.
    데이터가 메모리에 저장되면 어디에 저장됐는지 알아야 이용할 수 있는데, 이때 해당 메모리 위치를 식별하는 것이 주소이다.
    객체에는 주소가 저장되고 이 주소로 메모리에 접근해서 데이터를 이용한다.
    그런데 널은 객체가 주소를 가지자 못한 상태를 나타낸다.

    val data1: String = "hello"
val data2: String? = null

    위 코드에서 data1 변수에는 “hello”라는 문자열 데이터가 저장된 주소가 대입되고, 그 주소로 문자열 데이터를 사용한다.
    data2에는 null을 대입했는데, 그러면 data2는 주솟값을 가지지 못한다.
    즉 변수가 선언되었지만 이용할 수 없는 상태를 의미함.

    이처럼 널인 상태의 객체를 사용하면 널 포인터 예외(NPE)가 발생한다.
    널 포이터 예외는 널인 상태의 객체를 이용할 수 없다는 오류임.

    이때 널 안전성이란 널 포인터 예외가 발생하지 않도록 코드를 작성하는 것을 의미함.

    fun main() {
    var data: String? = null
    val length: if(data == null) {
        0
    }else{
        data.length
    }
    println("data length: $length")
}

    위 처럼 조건문을 사용해 null을 확인하면 널 포인터 예외가 발생하지 않지만 매번 일일이 점검하는 코드를 작성해야 하기 때문에 힘듦.

    fun main() {
    var data: String? = null
    println("data length: ${data?.length ?: 0}")
}

    data가 null이면 0을 반환하고 null이 아니면 length를 반환하는 코드.
    위 처럼 작성하면 null 점검 코드를 작성하지 않아도 널 안전성 확보 가능.

  2. 널 안전성 연산자

    1. 널 허용 - ? 연산자
      코틀린에서는 변수 타입을 널 허용과 불허로 구분.
      즉, 변수에 null을 대입할 수 있는지를 선언할 때 타입으로 구분한다는 이야기.

      var data1: String = "kkang"
data1 = null //오류

var data2: String? = "kkang"
data2 = null //성공

      오른쪽 코드에서 data1 변수는 String 타입으로 선언했다.
      이렇게 하면 널 불허로 선언하므로 이 변수에 null을 대입하면 오류가 발생함.
      data2 변수는 String 타입으로 선언했지만 뒤에 ? 연산자를 추가했으므로 널 허용 변수가 되어 null 대입이 가능하다.

    2. 널 안전성 호출 - ?. 연산자
      널 허용으로 선언한 변수의 멤버에 접근할 때는 반드시 ?. 연산자를 이용해야 한다.
      ?. 연산자는 변수가 null이 아니면 멤버에 접근하지만 null이면 멤버에 접근하지 않고 null을 반환.
      var data: String? = "kkang"
var length = data.length //오류

      언제든지 null이 대입될 수 있으므로 오류 발생.

      var data: String? = "kkang"
var length = data?.length //성공
    3. 엘비스 - ?: 연산자 엘비스 연산자란 ?: 기호를 말한다.
      이 연산자는 변수가 널이면 널을 반환한다.
      어떤 경우에는 변수가 널일 때 대입해야 하는 값이나 실행해야 하는 구문이 있을 수도 있는데, 이때 엘비스 연산자를 사용한다.
      fun main() {
    var data: String? = "kkang"
    println("data = $data : ${data?.length ?: -1}")
    data = null
    println("data = $data : ${data?.length ?: -1}")
}
    4. 예외 발생 - !! 연산자 !!는 객체가 널일 때 예외를 일으키는 연산자.
      객체가 널일 때 ?. 또는 ?: 연산자를 이용해 널 포인트 예외가 발생하지 않게 작성할 수도 있지만, 또 어떤 경우에는 예외를 발생시켜야 할 때도 있음. 이때 !! 연산자를 사용한다.
      fun some(data: String?): Int {
    return data!!.length
}
fun main() {
    println(some("kkang"))
    println(some(null))
}

      위 소스는 some() 함수에 문자열을 전달하면 오류 없이 정상으로 실행되고, null을 전달하면 data!!.length 코드로 예외 메세지를 출력하는 것을 보여준다.

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