[Swift 문법] 6. Functions

Swift 공식 문서의 여섯번 째 단원인 Functions을 읽고 정리를 해보려고 합니다.

Swift Apple 공식 문서 6챕터 Functions

Functions

• Function은 해석하면 함수라는 뜻으로 특정 작업을 수행하는 독립적인 코드이다.

• 함수는 모두 이름을 가지고 있고 호출할 때 이름을 가지고 호출한다.

• Swift에서는 매개 변수 이름이 없는 C언어 스타일부터 각 매개 변수에 대한 이름, 인수 레이블이 있는 복잡한 Objective-C 스타일의 함수까지 표현 가능하다.

• 매개 변수는 함수 호출을 간단하게 하기 위해 default 값을 줄 수도 있고 실행 후 전달된 매개 변수를 수정 가능하게 하는 입력 매개 변수로 전달될 수도 있다.

• Swift의 모든 함수는 매개 변수의 타입과 반환 타입으로 구성된다.

• 이를 사용하면 다른 함수로 매개 변수를 전달하고 함수에서 함수로 쉽게 값들을 반환할 수 있다.

• 함수가 중첩되어 있으면 유용한 기능을 캡슐화하기 위해 다른 함수 속에 함수를 작성할 수도 있다.

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Defining and Calling Functions

• 함수를 정의할 때 함수에 매개 변수(parameter)라고 불리는 입력값의 타입을 선언할 수 있다.

• 물론 반환값(return type)이라고 하는 출력값의 타입도 선언할 수 있다.

• 매개 변수와 반환값은 선택사항으로 함수 정의에 반드시 필요한 것은 아니다.

• 모든 함수는 이름을 가진다. 함수를 사용하려면 이름을 가지고 호출하고 매개 변수를 타입에 맞게 입력해 주면 된다.

이때 매개 변수의 인수는 항상 선언될 때 순서와 동일하게 작성해야 한다.

func greet(person: String) -> String {
    let greeting = "Hello, " + person + "!"
    return greeting
}

• 위에서 선언한 함수의 이름은 greet이고 person이라는 String 타입의 매개변수를 입력받아 String 타입으로 반환하는 것이다.
• 함수의 이름 뒤에 ()에 들어가는 것이 매개변수들의 종류이고 그 뒤 -> 다음에는 반환값의 타입이 들어간다. 함수를 선언할 때는 제일 앞에 func를 써주면 된다.

print(greet(person: "Anna"))
// Prints "Hello, Anna!"
print(greet(person: "Brian"))
// Prints "Hello, Brian!"

• greet 함수에서 첫 줄에 greeting이라는 상수를 선언한 것을 볼 수 있다.
• 이렇게 선언된 greeting은 return에 다시 사용되어 반환된다.
• 이렇게 만들어진 greet 함수는 매개변수를 다르게 해서 몇 번이고 호출할 수 있다.

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Function Parameters and Return Values

• Swift에서 함수의 Parameters(매개 변수)와 return values(반환값)은 아주 유연하게 사용할 수 있다.
• 이름이 지정되지 않은 단일 매개 변수를 사용하는 함수부터 매개 변수 이름과 다른 매개 변수 옵션을 사용하는 복잡한 함수도 선언할 수 있다.

Functions Without Parameters

• 함수를 선언할 때 매개변수를 정의하지 않고 만들 수도 있다.

func sayHelloWorld() -> String {
    return "hello, world"
}
print(sayHelloWorld())
// Prints "hello, world"

• 이렇게 선언된 함수는 사용할 때 매개변수가 없지만 함수 이름 뒤에 빈 괄호인 ()를 붙여줘야 사용할 수 있다.

Functions With Multiple Parameters

• 함수는 여러 개의 매개 변수를 가지게도 만들 수 있다.

func greet(person: String, alreadyGreeted: Bool) -> String {
    if alreadyGreeted {
        return greetAgain(person: person)
    } else {
        return greet(person: person)
    }
}
print(greet(person: "Tim", alreadyGreeted: true))
// Prints "Hello again, Tim!"

• 위의 코드에서 선언된 함수는 person, alreadyGreeted라는 이름의 매개변수를 가지는 함수이다.
• 여기서 중요한 것은 아까 선언한 greet(person:) 함수와 지금 선언한 greet(person:alreadyGreeted:) 함수는 다른 함수라는 것이다.
• 이름은 같지만 매개변수의 개수가 다르기 때문에 두 개의 함수는 다르다고 할 수 있다.

Functions Without Return Values

• 함수를 만들 때 반환값을 정의하지 않을 수도 있다.

func greet(person: String) {
    print("Hello, \(person)!")
}
greet(person: "Dave")
// Prints "Hello, Dave!"

• 위의 코드에서 선언된 greet 함수는 -> 와 반환값의 타입이 없다.
• 여기서 엄밀히 말하면 반환값이 정의되어 있지 않더라도 어떠한 값을 반환하게 되는데 이는 Void 타입의 특수 값을 반환하게 된다. 이는 그냥 빈 튜플이며 ()로 작성된다.

func printAndCount(string: String) -> Int {
    print(string)
    return string.count
}
func printWithoutCounting(string: String) {
    let _ = printAndCount(string: string)
}
printAndCount(string: "hello, world")
// prints "hello, world" and returns a value of 12
printWithoutCounting(string: "hello, world")
// prints "hello, world" but does not return a value

• 위의 코드에서 printAndCount는 print 한 뒤 문자열이 가진 문자 수를 반환하는 함수이다.

• printWithoutCounting 함수는 상수에 printAndCount의 반환값을 저장하는데 _ 를 사용해서 이를 사용하지는 않겠다는 표현을 해줬다.

• 이렇게 반환값을 사용하지 않겠다고 무시는 할 수 있지만 반환값이 있는 함수에게 반환하지 말라고는 할 수 없다. 값을 반환하지 않고 함수는 끝날 수 없다.

Functions with Multiple Return Values

• 함수에서 매개변수가 여러 개 있을 수 있는 것처럼 반환값도 여러 개 있을 수 있다. 이때 여러 개의 값을 튜플로 만들어 반환하게 된다.

func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int) {
    var currentMin = array[0]
    var currentMax = array[0]
    for value in array[1..<array.count] {
        if value < currentMin {
            currentMin = value
        } else if value > currentMax {
            currentMax = value
        }
    }
    return (currentMin, currentMax)
}

• 위의 코드는 Array의 최솟값, 최댓값을 구해서 반환하는 함수이다.
  반환값에 (min: Int, max: Int) 타입을 반환한다고 정의한 것을 볼 수 있다.
• 즉 두 개의 Int 값을 가진 튜플을 반환하겠다는 말이다.

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Optional Tuple Return Types

• 만약 함수에서 튜플이 반환되면 모든 튜플에 값이 없는 가능성이 존재한다.
• 반환 타입에 (Int, Int)?와 같이 물음표를 붙여줘서 값이 존재하지 않을 수도 있다고 알려줘야 한다. 여기서 (Int, Int)?는 (Int?, Int?)와는 다르다.

func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int)? {
    if array.isEmpty { return nil }
    
    var currentMin = array[0]
    
    var currentMax = array[0]
    
    
    for value in array[1..<array.count] {
        if value < currentMin {
            currentMin = value
        } else if value > currentMax {
            currentMax = value
        }
    }
    return (currentMin, currentMax)
}

• 아까 만든 함수에 발생할 수 있는 오류는 빈 Array가 입력되었을 경우이다.
• 이 경우에는 반환할 수 있는 Int 값이 존재하지 않기 때문에 nil을 반환해 줘야 한다.
• 이럴 때 미리 반환값의 타입을 옵셔널로 선언해 주면 오류를 방지할 수 있다.
• 물론 이렇게 사용하면 옵셔널 값이 반환되기 때문에 옵셔널 바인딩을 사용해 줘야 한다.

Functions With an Implicit Return

• 만약 함수의 내용 전체의 길이가 한 줄이라면 그 줄이 return 값이 될 수 있다.

func greeting(for person: String) -> String {
    "Hello, " + person + "!"
}
print(greeting(for: "Dave"))
// Prints "Hello, Dave!"

func anotherGreeting(for person: String) -> String {
    return "Hello, " + person + "!"
}
print(anotherGreeting(for: "Dave"))
// Prints "Hello, Dave!"

• 위처럼 함수의 코드가 한 줄이라면 return을 생략하고 return 값을 정해줄 수 있다.

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Function Argument Labels and Parameter Names

• 각 함수에 있는 매개변수는 argument label과 매개변수 이름이 존재한다.
• Argument label은 함수가 호출될 때 각각의 매개변수들의 입력값을 정해줄 때 쓰인다.
• 매개변수 이름은 함수 내에서 함수 구현에 사용된다. 만약 Argument label이 정의되지 않으면 매개변수 이름을 Argument label로 사용한다.
• 모든 매개 변수는 고유한 이름을 가져야 한다. 물론 모든 매개변수가 동일한 Argument label을 가질 순 있지만 이는 그렇게 좋은 방법은 아니다.

func someFunction(firstParameterName: Int, secondParameterName: Int) {
    // In the function body, firstParameterName and secondParameterName
    // refer to the argument values for the first and second parameters.
}
someFunction(firstParameterName: 1, secondParameterName: 2)

• Argument label은 정의되지 않았지만 실제 함수를 호출할 때 매개변수 이름을 Argument label로 사용하는 것을 볼 수 있다.

Specifying Argument Labels

• Argument Label을 선언하는 방법은 매개변수 이름 앞에 Argument Label을 적으면 된다.

func someFunction(argumentLabel parameterName: Int) {
    // In the function body, parameterName refers to the argument value
    // for that parameter.
}
func greet(person: String, from hometown: String) -> String {
    return "Hello \(person)!  Glad you could visit from \(hometown)."
}
print(greet(person: "Bill", from: "Cupertino"))
// Prints "Hello Bill!  Glad you could visit from Cupertino."

• person이라는 매개변수는 Argument Label이 없으므로 함수가 호출될 때 매개변수 이름인 person이 Argument Label처럼 쓰인다.
• 하지만 hometown이라는 매개변수는 from이라는 Argument Label이 존재한다. 그러므로 함수가 호출될 때 from으로 매개변수에 입력값을 주는 것을 볼 수 있다.

Omitting Argument Labels

• 만약 Argument Label이 너무 귀찮아서 사용하기 싫으면 Argument Label 자리에 _ 를 써주면 된다.

func someFunction(_ firstParameterName: Int, secondParameterName: Int) {
    // In the function body, firstParameterName and secondParameterName
    // refer to the argument values for the first and second parameters.
}
someFunction(1, secondParameterName: 2)

Default Parameter Values

• 매개 변수 입력값으로 아무것도 주지 않아도 자동으로 특정 값을 입력하게 만드는 방법이 있다.

func someFunction(parameterWithoutDefault: Int, parameterWithDefault: Int = 12) {
    // If you omit the second argument when calling this function, then
    // the value of parameterWithDefault is 12 inside the function body.
}
someFunction(parameterWithoutDefault: 3, parameterWithDefault: 6) // parameterWithDefault is 6
someFunction(parameterWithoutDefault: 4) // parameterWithDefault is 12

• 위의 코드에서 보듯 매개변수 선언 뒤에 = 12와 같이 값을 미리 정해줄 수 있는 것이다.

• 이렇게 하면 실제로 매개변수에 아무런 값이 입력되지 않으면 미리 정해둔 default value 값으로 함수를 실행할 수 있다.

• 이렇게 default Value를 사용할 때 매개 변수의 순서를 지켜주는 것이 좋다.

• 앞쪽에 default Value를 정의하지 않은 매개변수들을 두고 뒤쪽에 default value를 사용한 매개변수들을 두는 것이 좋다.

Variadic Parameters

• Variadic 매개변수는 매개변수의 입력값에 0개부터 아주 많게도 넣을 수 있는 매개변수를 말한다.

• 매개변수의 타입 뒤에 ...를 붙여 Variadic 매개변수를 사용할 수 있다

• 이렇게 입력된 variadic 매개변수는 적절한 타입의 Array로 함수 내에서 사용된다.

func arithmeticMean(_ numbers: Double...) -> Double {
    var total: Double = 0
    for number in numbers {
        total += number
    }
    return total / Double(numbers.count)
}
arithmeticMean(1, 2, 3, 4, 5)
// returns 3.0, which is the arithmetic mean of these five numbers
arithmeticMean(3, 8.25, 18.75)
// returns 10.0, which is the arithmetic mean of these three numbers

In-Out Parameters

• 함수의 매개변수는 기본적으로 상수이다.

• 함수 내에서 매개변수의 값을 변경하려고 하면 컴파일 오류를 발생한다.

• 하지만 매개변수를 수정하고 싶고 이를 함수가 끝난 후에도 유지하고 싶다면 in-out 매개변수를 사용하면 된다.

• 매개변수의 타입 앞에 inout 키워드를 써주면 in-out 매개변수를 만들 수 있다.

• in-out 매개변수의 동작원리는 일단은 상수 타입으로 매개변수를 받고 이 매개변수를 수정 가능하게 하기 위해 함수에서 다시 전달돼서 기존의 매개변수 값을 대체하게 된다.

• 이런 방식으로 사용되다 보니 In-Out 매개변수에는 입력값으로 변수만 올 수 있다.

• 즉 상수가 올 수 없다는 것이다. in-out 매개변수를 호출해서 사용할 때는 변수의 이름 바로 앞에 &를 사용해 줘서 해당 변수가 함수 내에서 수정될 수 있다는 것을 알려줘야 한다.

• 이렇게 선언된 In-out 매개변수는 default 값과 variadic 매개변수를 사용할 수 없다.

func swapTwoInts(_ a: inout Int, _ b: inout Int) {
    let temporaryA = a
    a = b
    b = temporaryA
}

var someInt = 3
var anotherInt = 107
swapTwoInts(&someInt, &anotherInt)
print("someInt is now \(someInt), and anotherInt is now \(anotherInt)")
// Prints "someInt is now 107, and anotherInt is now 3"

• 함수를 호출할 때 입력 변수들 앞에는 &를 써줘서 in-out 매개변수라는 것을 표현해 줘야 한다. 이렇게 되면 함수 밖에서 선언된 변수들도 수정되는 것을 볼 수 있다.

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Function Types

모든 함수는 함수 타입을 가지고 있다. 이는 매개변수의 타입과 반환값의 타입에 의해 결정된다.

func addTwoInts(_ a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a + b
}

func multiplyTwoInts(_ a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a * b
}

• addTwoInts와 multiplyTwoInts 느 (Int, Int) -> Int 타입을 갖는다.
• 이는 두 개의 Int 매개변수를 입력받고 반환은 Int 값으로 하겠다는 의미이다.

func printHelloWorld() {
    print("hello, world")
}

• 위의 코드와 같이 매개변수와 반환값이 없는 경우에는 ()->Void 타입이라고 나타낼 수 있다.

Using Function Types

• 함수 타입을 Swift의 다른 타입들처럼 사용할 수 있다.
• 예를 들어 상수나 변수의 타입을 함수 타입으로 만들고 여기에 함수를 저장할 수 있다.

var mathFunction: (Int, Int) -> Int = addTwoInts

print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// Prints "Result: 5"

• 물론 다른 타입들과 마찬가지로 변수로 선언되었다면 다른 함수로 바꿔줄 수도 있다.

mathFunction = multiplyTwoInts
print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// Prints "Result: 6"

let anotherMathFunction = addTwoInts
// anotherMathFunction is inferred to be of type (Int, Int) -> Int

Function Type as Parameter Types

• 함수 타입을 다른 함수의 매개변수로도 사용할 수 있다.

func printMathResult(_ mathFunction: (Int, Int) -> Int, _ a: Int, _ b: Int) {
    print("Result: \(mathFunction(a, b))")
}

printMathResult(addTwoInts, 3, 5)
// Prints "Result: 8"

• 위에서 선언한 addTwoInts를 재활용하여 위의 코드를 만들 수 있다.

• 위의 코드에 선언된 printMathResult 함수는 a, b 값을 입력받아 mathFunction이라는 함수 타입의 매개변수의 입력값으로 사용한 값을 출력하는 기능을 가지게 된다.

Function Types as Return Type

• 물론 함수 타입을 반환값으로도 사용할 수 있다.
• 함수 반환값의 타입을 적는 곳에 함수 타입을 반환값의 타입으로 쓰면 된다.

func stepForward(_ input: Int) -> Int {
    return input + 1
}

func stepBackward(_ input: Int) -> Int {
    return input - 1
}

func chooseStepFunction(backward: Bool) -> (Int) -> Int {
    return backward ? stepBackward : stepForward
}

var currentValue = 3

let moveNearerToZero = chooseStepFunction(backward: currentValue > 0)
// moveNearerToZero now refers to the stepBackward() function

print("Counting to zero:")
// Counting to zero:

while currentValue != 0 {
    print("\(currentValue)... ")
    currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// 3...
// 2...
// 1...
// zero!

• 위의 코드에서는 (Int) -> Int 함수 타입의 stepForward 함수와 stepBackward 함수를 선언하고 이를 chooseStepFunction의 반환값으로 사용했다.
• 이를 활용해서 moveNearerZero라는 상수에 함수를 넣어주고 이것으로 이제 함수들을 사용할 수 있게 된다.

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Nested Functions

• 중첩 함수라고 하는 함수는 다른 함수 속에 함수를 정의하는 것이다.
• 중첩 함수는 정의된 함수 외부에서는 접근할 수 없다. Enclosing 함수는 중첩 함수를 가지고 있는 함수를 말한다.
• Enclosing 함수를 사용해서 중첩 함수 중 하나를 다른 범위에서도 사용할 수 있다.

func chooseStepFunction(backward: Bool) -> (Int) -> Int {
    func stepForward(input: Int) -> Int { return input + 1 }
    func stepBackward(input: Int) -> Int { return input - 1 }
    return backward ? stepBackward : stepForward
}

var currentValue = -4

let moveNearerToZero = chooseStepFunction(backward: currentValue > 0)
// moveNearerToZero now refers to the nested stepForward() function

while currentValue != 0 {
    print("\(currentValue)... ")
    currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// -4...
// -3...
// -2...
// -1...
// zero!

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출처:https://icksw.tistory.com/8?category=876233