Kotlin - 함수, 여러가지 함수

이동수·2024년 8월 27일

Kotlin

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함수(function), 서브루틴(subroutine), 루틴(routine), 메서드
(method), 프로시저(procedure)는 소프트웨어에서 특정 동작을 수행
하는 일정 코드 부분을 의미

함수

일반적인 프로그래밍 언어에서 함수의 기본동작방식
함수를 호출

함수가 갖는 특정 변수에 값을 전달 할 때

특정 변수를 매개변수(parameter) - 선언할때

전달되는 값은 인자(argument) - 사용할때 부르는거

//annualSalary: Long, tax: Float ← 파라미터
fun paycheck(annualSalary: Long, tax: Float) = (annualSalary.div(12) -(annualSalary.div(12)).times(tax)).toLong()
fun main(){
	var salary = paycheck()
	 salary = paycheck(90_000_000, 0.07f,3_000_000) //90_000_000, 0.033f ← 인자
}

호출된 함수의 계산을 실행 후 원래 루틴으로 돌아 감

함수가 값을 리턴 할 수도 있음(return value)

Kotlin 함수 정의 규칙

함수를 선언할 때 반드시 fun 키워드를 사용해야 한다
함수선언은 클래스 블록({})뿐 아니라 Top-Level(최상위수준)에 구현 할 수
있다
함수이름(,,,)안에 함수 파라미터(name:Type)를 정의할 수 있다
리턴 타입이 존재한다면 콜론( : )다음에 선언한다 - fun 함수명(매개변수명 : 타입) : 반환타입{ … }
리턴 값이 존재하지 않는다면 Unit(대부분 생략)요소가 올 수 있다
함수본문({ , , , , ,})이 존재한다
코틀린에선 함수본문에 식(expression)이 올 수 있다(타입추론)
람다함수는 이름이 없을 수 있다.( anonymous function,익명함수)
람다함수는 변수로 선언 될 수 있다
람다함수를 리턴 값으로 하거나 파라미터 인자 값으로 줄 수 있다
(고차함수)

Kotlin 기본 함수 포맷

kotlin 함수 기본 형식

생성자를 제외하고 함수 파라미터는 변경 불가능한 val로 인정

fun paycheck( salary:Int , tax: Float) : Int{
return (salary * tax).roundToInt()
}

return type없을 시 unit 명시가능 (보통 생략)

fun paycheck( salary:Int , tax: Float) : Unit{
val result = (salary * tax).roundToInt()
}

Single Expression Function(위에 있는 코드)

fun paycheck(salary:Int , tax: Float) : Int = (salary * tax).roundToInt()

Single Expression Function X인 예시

함수블록이 2줄 이상 일때는 return타입을 명시 해야함 ———>???? ”왜지 (: Int) 이런표현하면 return타입 있어야 한다는 뜻인가?”

single expression function 적용 x

fun paycheck(annualSalary:Long, tax:Float): Long { //- - - > 반드시 return type이 존재해야 함
	var salary = annualSalary.div(12)
	salary -= (salary.times(tax)).toLong()
	return salary
}
fun main(){
	val monthlySalary = paycheck(90_000_000, 0.07f)
	println("이번달 월급은 $monthlySalary 입니다")
}

single expression function 적용 o

fun paycheck(annualSalary: Long, tax: Float) = (annualSalary.div(12) - (annualSalary.div(12)).times(tax)).toLong()
fun main(){
val monthlySalary = paycheck(90_000_000, 0.07f)
println("이번달 월급은 $monthlySalary 입니다")
}

함수 종류

중첩함수

(Nested function)

함수 안에 함수가 있는거

그냥 쓰지마. 복잡해.

멤버함수

(Member Function)

class 안에 구현된 함수 (엄청 쓰지)

oop에서 멤버함수는 behavior을 의미

멤버(instance)함수는 상태(필드,속성)와 캡슐화 되어 동작

class Employee{
	fun paycheck(annualSalary:Long):Long{
		var salary = annualSalary.div(12)
		salary -= (salary.times(0.033f)).toLong()
		return salary
	}
}
fun main(args: Array<String>) {
	val empObj = Employee()
	val salary = empObj.paycheck(90000000)
	println("$salary")
}

Infix 함수

prefix 전위 +ab

infix 중위 a+b

postfix 후위 ab+

일반 프로그래밍에서 잘 안쓰는데, 객체지향에서는 사용함
infix함수 - 연산자처럼 쓸 수 있음
infix fun 자료형.이름() =
중위, a+b, 함수를 연산자처럼 사용할 수 있다.
조건
- 클래스의 멤버함수로 선언하거나 확장함수일 때
- 매개변수가 하나인 함수일 것

infix fun Int.abc(gogo: Int): Int = this * gogo
//class안에서 쓸때는 밑에처럼 표현
//infix fun abc(gogo: Int): Int = this * gogo

fun main(){
 var c = 5 abc 4 //infix함수 호출
    println(c)             //20
    println(6 abc 4)       //24
    println(6.abc(4))//24  위에랑 같음
}

Generic 함수

꺾쇠(<>)괄호를 사용하여 타입이 고정되지 않는 범용적 함수를 구현
할 때 사용하며 범용 고차함수 구현 시 자주사용

fun <T> selectedList(item: T): List<T>{ /*, , , ,*/

확장함수

(Extension Function)

클래스를 상속받지 않고 기본 클래스에 함수를 추가 구현할 수 있는
방법을 제공
Kotlin 표준 라이브러리는 확장 함수를 이용하여 많은 부분이 구현
되어 있다
OOP의 상속과는 다르며 기존 클래스 이름에 새로 확장되는 함수를
정의하고 구현하면 된다
확장함수도 해당 클래스의 멤버(instance) 함수가 됨
- fun .() (상속이랑은 아예 다름)

재귀함수

(Recursive Function)

사용하는 이유

함수의 구현 내부에서 자신을 호출하려고
FP에서는 Loop 대신 재귀로 주어진 문제를 해결하는 것이 원칙

사용하는 곳

특징

함수 안에 자기가 한번 더 들어있다
FP에서는 loop 대신 재귀를 사용
FP는 어떻게(How)가 아닌 무엇(What)을 선언해야 할 지를 고민 (선언형 프로그래밍)

Loop(for, while, iteration 등)는 어떻게 동작해야 하는지를 명령하는 구문 (명령형 프로그래밍)
FP에서는 Loop 대신 재귀로 주어진 문제를 해결하는 것이 원칙
장점 : 반복문에 비해 복잡한 알고리즘을 간결하게 표현
단점 : 성능이 느림, StackOverflowError
재귀함수 구현 시 반드시 종료조건이 1개 이상 존재해야 한다

사용법

일반적인 재귀구현
```
fun factorial(n: Int): Int {
    return if (n <= 1) {
        1
    } else {
        n * factorial(n - 1)
    }
}
```
- 보통의 재귀는 고정 메모리 할당이나 값의 변경없이 Stack Frame을 활용
- 보통의 재귀 함수는 기본적으로 성능 및 StackOverFlowError를 발생 (위 예제에서 65536 넣으면 너무 수가 커서 발생한다)

꼬리 재귀

(Tailrec, Tail Recursive Function)

사용하는 이유

사용하는 곳

특징

자신의 함수를 호출하면서도 그 호출이 마지막인 것을 의미
tailrec 함수는 반드시 맨 마지막 코드에서 자신을 호출 해야함 (마

사용법

tailrec 붙여주고, 함수안에서 마지막 코드에 자기자신 호출하기

tailrec fun factorial(n: Int, accumulator: Int = 1): Int {
    return if (n <= 1) {
        accumulator  //이자리에 꼬리재귀함수 와도 상관없음
    } else {
        factorial(n - 1, n * accumulator)
    }
}

문제
- stack overlfow가 발생 할 수 있음(크기 이상으로 쌓이는거)
- 마지막 재귀함수는 반드시 재귀함수 콜이어야 함(마지막 return이 재귀함수가 되야함)

일반 재귀 함수와 꼬리 재귀 함수의 차이점

구조:
- 일반 재귀: 재귀 호출이 마지막 연산이 아니며, 이후에 추가 연산이 필요합니다.
- 꼬리 재귀: 재귀 호출이 마지막 연산이므로, 추가 연산이 필요 없습니다.
스택 사용:
- 일반 재귀: 각 재귀 호출은 새로운 스택 프레임을 추가하며, 재귀 깊이가 깊어지면 스택 오버플로우가 발생할 수 있습니다.
- 꼬리 재귀: 꼬리 호출 최적화를 통해 컴파일러는 현재 스택 프레임을 재사용할 수 있어, 재귀를 반복문으로 변환하고 스택 오버플로우를 방지할 수 있습니다.
성능:
- 일반 재귀: 깊은 재귀 호출에서 비효율적일 수 있으며, 메모리 사용량이 많아질 수 있습니다.
- 꼬리 재귀: 메모리 효율성이 높으며, 최적화를 통해 성능이 향상됩니다.

결론
꼬리 재귀를 사용할 수 있다면 tailrec 키워드를 사용하여 컴파일러가 이를 최적화하도록 하는 것이 좋다. 이는 스택 오버플로우를 방지하고 함수의 성능을 최적화하는 데 도움이 됨

Inline function

사용하는 이유

고차(람다) 함수를 사용할 때 발생하는 런타임 오버헤드를 없애는 효과를 낼
때 주로 사용
- 고차함수를 실행할 때 마다 객체를 생성(Heap에 할당 == 오버헤드)

사용하는 곳

특징

noinline
crossinline
refied

사용법

fun앞에 inline 붙이면됨 (inline fun a(){ .. }

번외

init 함수

클래스에서 오는 함수

생성자와 함께 자세히 배우자

마지막으로 함수란?

내부적인 기능을 가진형태
외부적으로 봤을때는 파라미터를 넣는다는 점 외에는 자료형이 결정된 변수라는 개념으로 접근하자

이동수

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Kotlin

함수

Kotlin 함수 정의 규칙

Kotlin 기본 함수 포맷

kotlin 함수 기본 형식

함수 종류

중첩함수

멤버함수

Infix 함수

Generic 함수

확장함수

재귀함수

꼬리 재귀

사용법

일반 재귀 함수와 꼬리 재귀 함수의 차이점

Inline function

번외

마지막으로 함수란?

Kotlin - Array & 배열에서 자주쓰이는 속성, 함수

Kotlin - 람다, 고차 함수

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