클로저(Closure)

명명된 함수 생성없이 실행되는 코드 그룹입니다.

클로저(closure)는 코드에서 주변에 전달과 사용할 수 있는 자체 포함된 함수 블럭입니다. Swift의 클로저는 C와 Objective-C에서 블럭과 다른 프로그래밍 언어에서 람다와 유사합니다.

클로저는 정의된 컨텍스트에서 모든 상수와 변수에 대한 참조를 캡처하고 저장할 수 있습니다. 이러한 상수와 변수를 폐쇄(Closing over)라고 합니다. Swift는 캡처의 모든 메모리 관리를 처리합니다.

함수 에서 소개한 전역과 중첩 함수는 클로저의 특별한 케이스 입니다. 클로저는 3가지 형태 중 하나를 취합니다.

• 전역 함수는 이름을 가지고 어떠한 값도 캡처하지 않는 클로저입니다.
• 중첩 함수는 이름을 가지고 둘러싼 함수로 부터 값을 캡처할 수 있는 클로저입니다.
• 클로저 표현식은 주변 컨텍스트에서 값을 캡처할 수 있는 경량 구문으로 작성된 이름이 없는 클로저 입니다.

Swift의 클로저 표현식은 일반 시나리오에서 간단하고 깔끔한 구문을 장려하는 최적화를 통해 깔끔하고 명확한 스타일을 가지고 있습니다. 이러한 최적화에는 다음이 포함됩니다.

• 컨텍스트에서 파라미터와 반환값 타입 유추
• 단일 표현식 클로저의 암시적 반환
• 약식 인수 이름
• 후행 클로저 구문

클로저 표현식(Closure Expressions)

중첩함수에서 소개된 중첩함수는 더 큰 함수에 부분으로 자체 포함된 코드 블럭의 이름을 지정하고 정의하기 편리한 수단입니다. 그러나 완전한 선언과 이름없이 함수와 유사한 구조의 짧은 버전을 작성하는 것이 때때로 유용합니다. 함수를 하나 이상의 인수로 사용하는 함수 또는 메서드로 작업할 때 특히 그렇습니다.

클로저 표현식(Closure expressions)은 간단하고 집중적인 구문으로 인라인 클로저로 작성하는 방법입니다. 클로저 표현식은 명확성이나 의도를 잃지 않고 짧은 형태로 클로저를 작성 하기위한 몇가지 구문 최적화를 제공합니다. 아래의 클로저 표현식 예제는 여러 반복에 걸쳐 sorted(by:) 메서드의 단일 예제를 구체화하는 최적화를 나타냅니다. 각 예제는 동일한 기능을 보다 간결한 방식으로 표현합니다.

정렬 메서드(The Sorted Method)

Swift의 표준 라이브러리는 사용자가 제공하는 정렬 클로저의 출력을 기반으로 알려진 타입의 값 배열을 정렬하는 sorted(by:) 라는 메서드를 제공합니다. 정렬 프로세스가 완료되면 sorted(by:) 메서드는 원본 배열과 같은 타입과 같은 크기의 올바르게 정렬된 요소의 새로운 배열을 반환합니다. 기존 배열은 sorted(by) 메서드로 수정되지 않습니다.

아래 예제의 클로저 표현식은 알바펫 역순으로 String 값의 배열을 정렬하기 위해 sorted(by:) 메서드를 사용합니다. 다음은 정렬하기 위한 초기화 배열입니다.

let names = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]

sorted(by:) 메서드는 배열 내용과 동일한 타입의 두 인수를 사용하는 클로저를 허용하고 값이 정렬된 후 첫번째 값이 두번째 값의 앞 또는 뒤에 표시되어야 하는지 여부를 나타내는 Bool 값을 반환합니다. 정렬 클로저는 첫번째 값이 두번째 값 앞에 나타나야 하는 경우 true를 반환하고 그렇지 않으면 false를 반환 해야 합니다.

이 예제는 String 값의 배열을 정렬하고 정렬 클로저는 (String, String) -> Bool 타입의 함수를 필요로 합니다.

정렬 클로저를 제공하는 한가지 방법은 올바른 타입의 일반 함수를 작성하고 sorted(by:) 메서드에 인수로 전달하는 것입니다.

func backward(_ s1: String, _ s2: String) -> Bool{
	return s1 > s2
}
var reversedNames = names.sorted(by: backward)
//reverseNames is equal to ["Ewa", "Daniella", "Chris", "Barry", "Alex"]

첫번째 문자열(s1)이 두번째 문자열(s2)보다 크다면 backward(_: _:) 함수는 true를 반환하고 이것은 정렬된 배열에 s1은 s2 전에 나타납니다. 문자열의 문자가 "더 크다"는 "알파벳 순으로 더 뒤에 나타난다."는 의미입니다. 이것은 문자 B는 문자 A보다 "더 크다"이고 문자열 "Tom"은 문자열 "Tim"보다 더 큽니다. 알파벳 역순으로 정렬될 때 "Barry" 는 "Alex" 보다 앞에 위치합니다.

그러나 이것은 본질적으로 단일 표현식 함수(a > b)를 작성하는 다소 긴 방식입니다. 이 예제에서는 클로저 표현식 구문을 사용하여 정렬 클로저를 인라인으로 작성하는 것이 좋습니다.

클로저 표현구 (Closure Expression Syntax)

클로저 표현구는 아래와 같이 일반적인 형태를 가지고 있습니다.

{ (<#parameters#>) -> <#return type#> in
   <#statements#>
}

클로저 표현구의 파라미터는 in-out 파라미터 일 수 있지만 기본값을 가질 수 없습니다. 가변 파라미터의 이름을 지정하면 가변 파라미터를 사용할 수 있습니다. 튜플은 파라미터 타입과 반환 타입으로 사용될 수도 있습니다.

아래 예제는 위에서 backward(_:_:) 함수의 클로저 표현 버전입니다.

reversedNames = names.sorted(by: { (s1:String, s2:String) -> Bool in
	return s1 > s1
})

이 인라인 클로저를 위한 파라미터와 반환 타입의 선언은 backward(_:_:) 함수에서 선언한 것과 동일합니다. 두 경우 모두 (s1:String, s2:String) -> Bool로 작성 합니다. 그러나 인라인 클로저 표현식을 위한 파라미터와 반환 타입은 중괄호 바깥이 아닌 안에 작성합니다.

클로저의 본문의 시작은 in 키워드로 시작합니다. 이 키워드는 클로저의 파라미터와 리턴 타입 정의가 끝남을 나타내며 클로저의 본문이 시작함을 나타냅니다.

클로저의 본문이 너무 짧기 때문에 한줄로 작성할 수 있습니다.

recersedNames = names.sorted(by: { (s1: String, s2:String) -> Bool in return s1 > s2 } )

이것은 sorted(by:) 메서드에 대한 전체 호출이 동일하게 유지되었음을 보여줍니다. 소괄호는 여전히 메서드의 전체 인수를 둘러싸고 있습니다. 그러나 인수는 이제 인라인 클로저입니다.

컨텍스트로 타입 추론(Inferring Type From Context)

정렬 클로저는 메서드에 인수로 전달되기 때문에 Swift는 파라미터 타입과 반환되는 값의 타입을 유추할 수 있습니다. sorted(by:) 메서드는 문자열 배열에서 호출되므로 인수는 (String, String) -> Bool 타입의 함수이어야 합니다. 이는 (String, String)과 Bool 타입을 클로저 표현식 정의에 일부러 작성할 필요가 없음을 의미합니다. 모든 타입은 유추할 수 있기 때문에 반환 화살표 (->)와 파라미터의 이름을 둘러싼 소괄호를 생략할 수 있습니다.

reversedNames = names.sorted(by: {s1,s2 in return s1 > s2 })

함수나 메서드에 클로저를 인라인 클로저 표현식으로 전달할 때 항상 파라미터 타입과 반환 타입을 유추할 수 있습니다. 결과적으로 클로저가 함수 또는 메서드 인수로 사용될 때 완전한 형태로 인라인 클로저를 작성 할 필요가 없습니다.

그럼에도 불구하고 원하는 경우 타입을 명시적으로 만들 수 있으며 코드를 읽는 자가 모호성을 피할 수 있다면 그렇게 하는 것이 좋습니다. sorted(by:) 메서드의 경우 정렬이 발생한다는 사실에서 클로저의 목적이 명확하며 문자열 배열의 정렬을 지원하기 때문에 코드를 읽는 사람이 클로저가 String 값으로 작동할 가능성이 있다고 가정하는 것이 안전합니다.

단일 표현 클로저의 암시적 반환(Implicit Returns from Single-Expression Closures)

단일 표현 클로저(Single-expression closures)는 이전 예제에서 return 키워드를 생략하여 단일 표현식으로 암시적으로 값을 반환할 수 있습니다.

reversedNames = names.sorted(by: {s1, s2 in s1 > s2 } )

여기서 sorted(by:) 메서드의 인수의 함수 타입은 클로저에서 Bool 값이 반환되어야 하기 때문에 명확합니다. 클로저의 본문에 Bool 값을 반환하는 단일 표현식 (s1>s2)가 포함되므로 모호하지 않고 return 키워드를 생략할 수 있습니다.

짧은 인수 이름(Shorthand Argument Names)

Swift는 인랑니 클로저에 $0, $1, $2 등 클로저의 인수값으로 참조하는데 사용할 수 있는 자동적으로 짧은 인수 이름을 제공합니다.

클로저 표현식에 이런 짧은 인수 이름을 사용한다면 선언에 클로저의 인수 리스트를 생략할 수 있고 짧은 인수 이름의 수와 타입은 함수 타입에서 유추됩니다. 클로저 표현식이 본문으로 전체가 구성되기 때문에 in 키워드를 생략할 수도 있습니다.

reversedNames = names.sorted(by: {$0 > $1} )

여기서 $0와 $1은 클로저의 첫번째와 두번째 String인수를 참조합니다. $1 이 짧은 인수에서 가장 높은 숫자이므로 클로저는 2개의 인수가 있다고 이해합니다. 여기서 sorted(by:) 함수는 인수가 모두 문자열인 클로저로 기대하므로 짧은 인수 $0과 $1은 모두 타입 Sting 입니다.

연산자 메서드(Operator Methods)

실제로 위의 클로저 표현식을 더 짧게 작성하는 방법이 있습니다. Swift의 String 타입은 보다 큰 연산자 (>)의 문자열 별 구현을 String 타입의 파라미터 2개가 있는 메서드로 정의하고 Bool 타입의 값을 반환 합니다. 이것은 sorted(by:) 메서드에 필요한 메서드 타입과 정확하게 일치합니다. 따라서 간단하게 보다 큰 연산자를 전달할 수 있고 Swift는 문자열 특정 구현을 사용하기 원한다고 유추합니다.

reversedNames = names.sorted(by: > )

후행클로저(Trailing Closures)

함수의 마지막 인수로 함수에 클로저 표현식을 전달해야하고 클로저 표현식이 긴 경우 후행 클로저로 작성하는 것이 유용할 수 있습니다. 후행 클로저는 함수의 인수이지만 함수 호출의 소괄호 다음에 작성합니다. 후행 클로저 구문을 사용할 때 함수 호출의 일부로 첫 번째 클로저 인수 라벨을 작성하지 않아도 됩니다.

someFunctionThatTakesAClosure(closure: {
// closure's body goes here
})

위의 클로저 표현구 섹션에 문자열 정렬 클로저는 후행 클로저로 sorted(by:) 메서드의 소괄호 바깥에 작성될 수 있습니다.

reversedNames = names.sorted(){ $0 > $1 }

후행 클로저로 표현식이 함수와 메서드의 유일한 인수일 경우 함수를 호출할 때 함수 또는 메서드 이름 뒤에 소괄호 ()를 작성하지 않아도 됩니다.

reversedNames = names.sorted { $0 > $1 } 

후행 클로저는 클로저가 길어서 한줄로 인라인으로 작성이 불가능할 때 유용합니다. 예를 들어 Swift의 Array 타입은 단일 인수로 클로저 표현식을 가지는 map(_:) 메서드가 있습니다. 이 클로저는 배열의 각 아이템에 대해 한번 호출되고 아이템에 대해 매핑된 대체값(다른 타입일 수 있음)이 반환됩니다. map(_:) 에 전달한 클로저에 작성된 코드에 따라 매핑 특성과 반환된 값의 타입을 지정합니다.

제공된 클로저에 각 배열의 요소를 적용한 후에 map(_:) 메서드는 기존 배열에 해당값과 같은 순서로 새로 매핑된 값의 새로운 배열을 반환합니다. 다음은 Int 값의 배열을 String 값의 배열로 변환하기 위해 후행 클로저와 map(_:) 메서드를 어떻게 사용하는지 나타냅니다. 배열 [16, 58, 510]은 새로운 배열 ["OneSix", "FiveEight", "FiveOneZero"] 을 생성하는데 사용됩니다.

let digitNames = [ 0:"Zero", 1:"One", 2:"Two", 3:"Three", 4:"Four", 5:"Five", 6:"Six", 7:"Seven", 8:"Eight", 9:"Nine"]
let Numbers = [16, 58, 510]

위 코드는 정수와 그 정수에 맞는 영어 표기를 매핑하는 딕셔너리를 생성합니다. 문자열로 변환하기 위한 정수의 배열도 정의합니다.

numbers 배열을 사용하여 후행 클로저로 map(_:) 메서드로 클로저 표현식을 전달하여 String 값의 배열을 생성할 수 있습니다.

let strings = numbers.map { (number) -> String in
	var number = number
    var output = ""
    repeat {
    	output = digitNames[number % 10]! + output
        number /= 10
    } while number > 0
    return output
}

map(_:) 메서드는 배열에 각 아이템을 위해 클로저 표현식을 호출합니다. 매핑할 배열의 값에서 유추할 수 있으므로 클로저의 입력 파라미터인 number 타입을 지정할 필요가 있습니다. 이 예에서 변수 number는 클로저의 number 파라미터의 값으로 초기화되기 때문에 값은 클로저 본문 내에서 수정될 수 있습니다.(함수와 클로저의 파라미터는 항상 상수입니다.) 클로저 표현식은 출력 매핑된 출력 배열에 저장될 타입을 나타내기 위해 String 타입도 반환 타입으로 지정합니다. 클로저 표현식을 호출될 때마다 output 이라는 문자열을 만듭니다. 나머지 연산자 (number%10)를 이용하여 number의 마지막 숫자를 계산하고 digitNames 딕셔너리에 적절한 숫자 문자열을 찾습니다. 클로저는 0보다 큰 정수에 대한 문자열 표현을 생성하는데 사용할 수 있습니다.

Note
딕셔너리 서브 스크립트는 키가 존재하지 않는 경우에 값을 찾는 것을 실패하기 위해 옵셔널 값을 반환합니다. 그래서 digitNames 딕셔너리의 서브 스크립트를 호출할 때는 느낌표를 붙여 줍니다.(!). 위의 예제에서 digitNames 딕셔너리에 number%10 은 항상 유효한 서브 스크립트 키를 보장하므로 느낌표는 서브 스크립트의 옵셔널 반환 값에 저장된 String 값을 강제로 언래핑 하는데 사용됩니다.

digitNames 딕셔너리에 반환된 문져열이 output 앞에 추가되어 숫자의 문자열 버전을 역순으로 효과적으로 빌드합니다.

그러면 number 변수는 10으로 나누어 집니다. 이것은 정수이기 때문에 나누면 버림이 되고 16은 1, 58은 5, 510은 51이 됩니다.

이 프로세느는 number가 0 이 될때까지 반복하고 그 때 output 문자열은 클로저로 부터 반환되고 map(_:) 메서드로 부터 출력 배열에 추가됩니다.

위의 예에서 후행 클로저 구문을 사용하면 클로저가 지원하는 함수 바로 뒤에 있는 클로저의 기능을 깔끔하게 캡슐화 합니다. 전체 클로저를 map(_:) 메서드의 바깥 소괄호로 감쌀 필요가 없습니다.

함수가 여러개의 클로저를 가지고 있다면 첫번째 후행 클로저의 인수 라벨을 생략하고 남은 후행 클로저의 라벨은 표기합니다. 예를 들어 아래의 함수는 사진 갤러리에서 사진 하나를 불러옵니다.

func loadPicture(from server: Server, completion: (Picture) -> Void, onFailure: () -> Void) {
	if let picture = download("photo.jpg", from: server) {
    	completion(picture)
    } else {
    	onFailure()
    }
}

하나의 사진을 불러오기 위해 이 함수를 호출할 때 2개의 클로저를 제공합니다. 첫번째 클로저는 사진 다운로드 완료후에 사진을 보여주기 위한 완료 처리입니다. 두번째 클로저는 오류를 표시하는 오류 처리기 입니다.

loadPicture(from: someServeer) { picture in
	someView.currentPicture = picture
} onFailure: {
	print("Couldn't download the next picture.")
}

이 예제에서 loadPicture(from:completion:onFailure:) 함수는 네트워크 작업을 백그라운드로 전달하고 네트워크 작업이 완료되면 두 완료 처리기 중 하나를 호출합니다. 이러한 방식으로 함수를 작성하면 두 상황을 모두 처리 하는 하나의 클로저를 사용하는 대신 성공적인 다운로드 후 사용자 인터페이스를 업데이트 하는 코드에서 네트워크 오류를 처리하는 코드를 명확하게 분리할 수 있습니다.

캡처값(Capturing Values)

클로저는 정의된 둘러싸인 컨텍스트에서 상수와 변수를 캡처(capture) 할 수 있습니다. 그러면 클로저는 상수와 변수를 정의한 원래 범위가 더이상 존재하지 않더라도 본문 내에서 해당 상수와 변수의 값을 참조하고 수정할 수 있습니다.

Swift에서 값을 캡처할 수 있는 가장 간단한 클로저 형태는 다른 함수의 본문 내에 작성하는 중첩 함수입니다. 중첩 함수는 바깥 함수의 어떠한 인수도 캡처할 수 있고 바깥 함수 내에 정의된 상수와 변수를 캡처할 수도 있습니다.

아래는 incrementer라는 중첩 함수가 포함된 makeIncrementer 라는 함수의 예입니다. 중첩된 incrementer() 함수는 둘러싸인 컨텍스트에 runningTotal과 amount인 2개의 값을 캡처합니다. 이 값을 makeIncrementer에 의해 반환됩니다.

func makeIncrementer(forIncrement amount: Int) -> () -> Int {
	var runningTotla = 0
    func incrementer() -> Int{
    	runningTotal += amount
        return runningTotal
    }
    return incrementer
}

makeIncrementer의 반환 타입은 ()-> Int 입니다. 이것은 단순한 값이 아닌 함수를 반환한다는 의미입니다. 반환하는 함수에는 파라미터가 없으며 호출될 때마다 Int 값을 반환합니다.

makeIncrementer(forIncrement:) 함수는 반환될 현재 증가분을 저장하기 위해 runningTotal 이라는 정수 변수를 정의합니다. 이 변수는 0으로 초기화 됩니다.

makeIncrementer(forIncrement:) 함수는 forIncrement의 인수 라벨의 하나의 Int 파라미터를 가지고 amount 라는 파라미터 이름을 가지고 있습니다. 이 파라미터에 전달된 인수값은 반환된 증가 함수가 호출 될 때마다 runningTotal을 얼마나 증가시켜야 하는지 지정합니다. makeIncrementer 함수는 실제 증가를 수행하는 incrementer 라는 중첩 함수를 정의합니다. 이 함수는 간단하게 amount를 runningTotal에 더하고 그 결과를 반환합니다.

단독으로 고려할 때 incrementer() 함수는 비정상적으로 보일 수 있습니다.

func incrementer() -> Int {
	runningTotal += amount
    return runningTotal
}

func incrementer() -> Int {
	runningTotal += amount
    return runningTotal
}

incrementer() 함수는 파라미터가 없으며 함수 본문 내에 runningTotal 과 amount를 참조하고 있습니다. 둘러싸인 함수에 runningTotal과 amount에 대한 참조를 캡처하고 함수 내에서 사용합니다. 참조를 캡처하는 것은 makeIncrementer 호출이 종료될 때 runningTotal과 amount가 사라지지 않고 다음에 incrementer 함수가 호출될 때 runningTotal을 사용할 수 있습니다.

let incrementByTen = makeIncrementer(forIncrement:10)

incrementByTen()
// returns a value of 10
incrementByTen()
// returns a value of 20
incrementByTen()
// returns a value of 30

let incrementBySeven = makeIncrementer(forIncrement:7)
incrementBySeve()
// returns a value of 7

incrementByTen()
// returns a value of 40

두번째 증가를 생성하면 새로운 분리된 runningTotal 변수에 참조 저장됩니다.
기존 증가(incrementByTen)을 다시 호출하면 그것의 runningTotal 변수는 이어서 증가되고 incrementBySeven 으로 캡처된 변수는 영향을 주지 않습니다.

클로저는 참조 타입(Closures Are Reference Types)

위 예제에서 incrementBySeven 과 incrementByTen은 상수이지만 이러한 상수가 참조하는 클로저는 캡처한 runningTotal 변수를 계속 증가시킬 수 있습니다. 이는 함수와 클로저가 참조타입 이기 때문입니다.

함수 또는 클로저를 상수 또는 변수에 할당할 때마다 실제로 해당 상수 또는 변수를 함수 또는 클로저에 대한 참조로 설정합니다. 위의 예에서 incrementByTen은 클로저 자체의 내용이 아니라 상수를 가리키는 클로저의 선택입니다.

이것은 또한 서로 다른 2개의 상수 또는 변수에 클로저를 할당한다면 2개의 상수 또는 변수는 모두 같은 클로저를 참조한다는 의미입니다.

let alsoIncrementByTen = incrementByTen
alsoIncrementByTen()
//returns a value of 50

incrementByTen()
//returns a value of 60

위의 예제는 alsoIncrementByTen 호출은 incrementByTen 호출과 같음을 보여줍니다. 2개 모두 같은 클로저를 참조하기 때문에 둘다 증가하고 같은 runningTotla을 반환합니다.