🔥🧑🏻‍💻함수1

1. 함수의 기본 개념

  함수(Function)는 대부분의 프로그래밍 언어에서 지원하는 개념으로 프로그램의 실행 과정 중에서 독립적으로 처리될 수 있는 부분을 분리하여 구조화한 객체를 의미한다. 즉 외부에 의존하는 부분 없이 툭 떼어 분리 할 수 있는 실행 단위를 일종의 캡슐처럼 포장해 놓을 것이다.

 스위프트는 함수형 프로그래밍을 패러다임을 채택하고 있는 언어이므로 함수형 프로그래밍의 특성을 이해하는 것은 매우 중요하다.

  다른 언어들과 마찬가지로 함수는 일반함수와 사용자 정의 함수로 나눌 수 있다. 일반함수는 프로그래밍 언어나 프레임워크 수준에서 제공하는 함수로 기본적인 데이터의 처리나 연산 등을 수행하기 위한 목적으로 사용된다. 대표적으로 출력함수인 print()가 있다.

  그러나 실제로 개발을 하다보면 사용자가 원하는 기능이 있을 것이다. 예를 들어 1부터 10까지만 더하는 함수 등, 이러한 것들은 사용자가 직접 만들어 주어야 하는데 이런 함수를 사용자 정의 함수라 한다.

 프로그래밍에서 함수는 필수 요소는 아니지만 함수가 중요한 이유는 다음과 같다.

• 동일한 코드가 여러 곳에서 사아ㅛㅇ될 때 이를 함수화하면 재작성할 필요 없이 함수 호출만으로 처리할 수 있다.
  
  
• 전체 프로세스를 하나의 소스 코드에서 연속적으로 작성하는 것보다 기능 단위로 함수화하면 가독성이 좋아지고, 코드와 로직을 이해하기 쉽다.
  
  
• 비즈니스 로직을 변경해야 할 때 함수 내부만 수정하면 되므로 유지보수가 용이하다.

1-1. 사용자 정의 함수

  함수를 정의하는 키워드는 func이고 함수의 이름에 사용할 수 있는 문자들은 영어나 숫자, 한자, 바이너리 이미지 등으로 다양하지만 첫 글자는 반드시 영어 또는 언더바(_)로 시작해야 한다.

  다음은 함수를 실제로 정의하는 모습이다.

// 1. 매개변수와 반환값이 모두 없는 함수 	
func printHello(){
    print("안녕하세요!")
}


// 2. 매개변수가 없지만 반환값은 있는 함수
func sayHello() -> String {
    let returnValue = "안녕"
    return returnValue
}


// 3. 매개변수는 있으나 반환값이 없는 함수
func printHelloWithName(name: String){
    print("\(name)님, 안녕하세요")
}

//함수 호출시 인자 레이블(name: )이 없을 경우 컴파일 오류가 발생함
print(printHelloWithName(name: "SJ")) // SJ님, 안녕하세요 출력
    
    
// 4. 매개변수와 반환값이 모두 있는 함수
func add(firstNum: Int, secondNum: Int) -> Int {
    var result = firstNum + secondNum
    return result
}
    
print(add(firstNum: 4, secondNum: 5)) //결과: 9

  함수의 형태는 다른 언어들과 많이 유사하지만 호출할 때 큰 차이를 느꼈다. printHello() 함수이름에 ()를 붙여 함수를 호출하는 것은 다른 언어들과 비슷하지만 함수에 매개변수가 있는 경우, 위 코드 3번에서 printHelloWithName(name: "홍길동") 이렇게 name: 이라는 인자레이블이 있어야만 컴파일 오류 없이 함수가 정상 호출된다.

 인자레이블은 함수의 호출 시 인자값을 구분하기 위해 사용되는 레이블이다. 스위프트에서 인자값이 있는 함수를 호출할 때에는 인자값 앞에 기본적으로 인자 레이블을 붙여서 호출해 주어야 한다❗️

  인자 레이블 사용은 명확함과 편리함보다는 코드가 늘어나는 불편함이 너무나도 크다. 그러나 이런 문법이 존재하는 이유는 스위프트가 나오기 이전에 있었던 오브젝티브-C언어 때문이다. 오브젝티브-C가 사용하고 있는 문법 스타일과 호환성을 가지기 위해 사용한 것이 가장 큰 이유라고 할 수 있다.

1 - 2. 함수의 반환값과 튜플

  함수는 반드시 하나의 값만을 반환해야 한다. 여러개의 값을 반환해야 한다면, 이 값들을 집단 자료형에 담아 반환해야 한다. 딕셔너리나 배열, 튜플, 구조체, 클래스 등 여러개의 변수를 담을 수 있는 객체이다. 여기서 활용도가 높으면서 다른 자료형과 차이가 있는 튜플을 다룬다.

func getUserInfo() -> (Int, Character, String) {
    
    //데이터 타입이 String으로 추론되는 것을 방지하기 위해 타입 어노테이션 선언
    let gender: Character = "M"
    let height = 180
    let name = "꼼꼼한 재은씨"
    return (height, gender, name)
}

var uInfo = getUserInfo()

uInfo.0// "180"
uInfo.1// "M"
uInfo.2// "꼼꼼한 재은씨"

var (a, b, c) = getUserInfo()
a = 190
b = "W"
c = "sssss"

print(a, b, c) // 190 W sssss

  함수가 여러개의 값을 반환할 때 이를 간단하게 묶기 위해 사용되는 것이 튜플이지만, 특정 튜플 타입이 여러 곳에서 사용될 경우에는 타입 알리어스를 통해 새로운 축약형 타입을 정의하는 것이 좋다.

	typealias infoResult = (h: Int, g: Character, n: String)
    
    func getUserInfo() -> (Int, Character, String) {
    
    //데이터 타입이 String으로 추론되는 것을 방지하기 위해 타입 어노테이션 선언
    let gender: Character = "M"
    let height = 180
    let name = "꼼꼼한 재은씨"
    return (height, gender, name)
}
    
var uInfo = getUserInfo()

info.h // 180
info.g // "M"
info.n // "꼼꼼한 재은씨"

  typealias를 정의하고 나면 컴파일러는 새로운 이름을 타입표현과 동일하게 간주한다. 단 타입 알리어스는 어디까지나 타입에 대한 새로운 표현을 정의하는 역할을 하기 때문에 타입이 아닌 구체적인 값을 상수처럼 사용할 수 는 없다.

  이처럼 함수에 튜플을 활용하면 코드를 쉽게 처리할 수 있어 활용도가 높다.

2. 매개변수

  스위프트는 기본적인 매개변수의 호출이 다른 언어와 다르고, 이외에도 특별한 기능들을 적지 않게 기지고 있다.

2 - 1   내부 매개변수명, 외부 매개변수명

  스위프트에서 함수를 정의할 때 매개변수를 용도에 따라 두 가지로 분리할 수 있다. 외부 매개변수는 함수를 호출할 때 인자값에 대한 레이블 역할을 하며, 동시에 함수의 식별자 일부를 사용되기도 한다. 반면 내부 매개변수는 입력된 인자값을 함수 내부에서 참조하기 위해 사용하는 변수이다.

//외부 매개변수를 지정하는 방법
func 함수 이름(<외부 매개변수명><내부 매개변수명>:<타입>,<외부 매개변수명> <내부 매개변수명>:<타입>...) {
	//함수의 내용
}


//기본 함수
func hello(name: String, msg: String){
    print("\(name)님, \(msg)")
}

print(name: "홍길동", msg:"안녕")


//외부 매개변수 1개만 추가 
func printHello(name: String, welcomeMessage msg: String){ //외부 매개변수: to, welcomeMessage
    print("\(name)님, \(msg)")
}

print(name: "홍길동", welcomeMessage:"안녕")


//외부 매개변수 전부 추가 
func printHello(to name: String, welcomeMessage msg: String){ //외부 매개변수: to, welcomeMessage
    print("\(name)님, \(msg)")
}

printHello(to: "홍길동", welcomeMessage: "안녕")


//매개변수 생략 언더바(_)  -> 스위프트에서 언더바의 뜻은 '문법은 적용하되 사용하지 않고 생략하겠다'라는 의미
func printHello(_ name: String, _ msg: String){ //외부 매개변수: to, welcomeMemssage
    print("\(name)님, \(msg)")
}

printHello("홍길동", "안녕")



func printHello(to name: String, _ msg: String){ //외부 매개변수: to, welcomeMemssage
    print("\(name)님, \(msg)")
}

printHello(to: "홍길동", "안녕")



func printHello(_ name: String, welcomeMessage msg: String){ //외부 매개변수: to, welcomeMemssage
    print("\(name)님, \(msg)")
}

printHello("홍길동", welcomeMessage: "안녕")

  위 코드에서 name과 msg라는 두 개의 매개변수를 여전히 사용하지만 외부 매개변수인 to, welcomeMessage가 추가되면서 name과 msg는 내부 매개변수가 되었다. 외부 매개변수가 정의되지 않았을 때는 name, msg를 매개변수로 사용했지만 외부 매개변수가 추가된 상태이므로 이를 사용하여 호출해야 한다.

  위 코드에서 (_)를 통해 맨 앞의 매개변수를 생략한 구조는 코코아 터치 프레임워크에서 굉장히 많이 사용되는 방식이다.

  스위프트의 특징이라 할 수 있는 외부 매개변수명과 내부 매개변수명은 내부와 외부에서 바라보는 의미가 달라 외부와 내부로 구분하여 사용할 필요가 있을 때 혹은 내부 매개변수명을 외부로 공개하기를 원치 않을 때 사용된다. 그런데 이런 이유보다도 가장 큰 이유는 오브젝티브-C와의 호환성❗️ 때문이다.

2 - 2   가변인자

일반적으로 함수는 미리 정의된 형식과 개수에 맞는 인자값맘ㄴ 처리하지만, 때에 따라서는 가변적인 개수의 인자값을 입력받아야 할 때도 있다. 스위프트 역시 인자값의 입력 개수를 제안하지 않도록 하는 함수 정의 형식을 제공하는데, 이를 위해서 함수를 정의할 때 매개변수명 다음에 '...' 연산자를 추가하면 된다.

//가변 인자를 매개변수로 받는 함수 예시
func avg(score: Int...) -> Double {
	var total = 0 // 점수 합계
    for r in score { // 배열로 입력된 값들을 순회 탐색하면서 점수를 합산
    	total += r
    }
    return (Double(total) / Double(score.count)) // 반환값이 Double형이므로 총점과 과목의 수 Double로 형변환, 평균값을 구해서 반환
}

print(avg(score: 10, 20, 30, 40)) // 25.0

2 - 3   기본값을 갖는 매개변수

  함수의 매개변수에는 유용한 기능이 있는데, 바로 기본값을 지정할 수 있는 것이다. 스위프트는 함수를 호출할 때 반드시 직접 입력받아야 하는 값이 아니라면 인자값을 생략할 수 있도록, 함수 정의 시 매개변수에 기본값을 지정할 수 있는 문법을 제공한다.

func echo(message: String, newline: BOol = true) {
	if newline == true {
    	print(message, true)
    } else {
    	print(message, false)
    }
}

echo(message: "안녕") // 안녕 true
echo(message: "안녕", newline: true) // 안녕 true
echo(message: "안녕", newline: false) // 안녕 false

2 - 4   매개변수의 수정

  지금까지 함수에서 매개변수라는 단어를 여러 번 사용했다. 변수는 원래 마음대로 값을 수정할 수 있어야 하지만, 매개변수에 입력된 인자값을 함수 내에서 수정하려고 하면 오류가 발생한다. 이것은 스위프트에서 함수의 인자값이 변수가 아니라 상수로 정의되었기 때문으로, 정확한 표현은 매개상수라고 해야 맞다.

func incrementBy(base: Int) -> Int { //오류!! -> base는 변수가 아닌 상수임
    base+=1
    return base
}

//오류 해결
func incrementBy(base: Int) -> Int {
    var base = base
    base+=1
    return base
}

  위 코드 첫 번째 함수에서 매개변수를 바꾸려고 하여 오류가 발생하는 것을 볼 수 있다. 그러나 에러를 해결하기 위해 매개변수와 동일한 이름으로 변수를 정의하고 매개변수의 값을 대입해 주었다. 이렇게 동일한 이름의 변수를 작성해서 값을 대입하면 이후로 base라는 이름의 호출은 모두 매개변수 base가 아닌 변수 base를 가르키게 된다.

2 - 4    InOut 매개변수

var cnt = 30

func autoIncrement(value: Int) -> Int {
	var value = value
    value += 1
    
    return value
}

print(autoIncrement(value: cnt)) // 함수 내부의 value 변수 값 : 31
print(cnt) //외부에서 정의된 cnt 변수값 : 30

  위 코드에서 autoIncrement(value:)는 입력된 인자값을 1만큼 증가시킨 다음 반환한다. 이 때 인자값 자체를 수정할 수 있도록 매개변수 value는 내부적으로 변수로 치환되고 30이 할당된 cnt 변수를 인자값으로 입력하여 함수를 실행하면 내부에서 변경된 value 변수의 값은 31이 된다. 그러나 인자값으로 사용된 cnt 변수 자체의 값은 아무런 변화가 없어서 여전히 30이다. 이는 외부에서 입력한 인자값이 직접 함수 내부로 전달되는 것이 아니라 그 값이 복사된 다음 전달되기 때문이다. 다시 말해, 인자값으로 전달된 cnt와 매개변수 value는 서로 다른 변수⭐️이다.

  하지만 함수에서도 내부에서 수정된 인자값이 외부까지 영향을 미칠 수 있는 방법이 존재한다. 이를 위해 inout 키워드를 사용한다. 이 키워드는 스위프트에서 함수 내부에서 수정된 인자값을 함수 외부까지 전달 할 수 있다.

//inout 키워드 사용 -> inout키워드가 붙은 매개변수는 인자값이 전달될 때 
//새로운 내부 상수를 만들어 복사하는 대신 인자값 자체를 함수 내부로 전달
//사실 inout 키워드의 정확한 의미는 값 자체를 전달하는 것이 아니라 
//값이 저장된 메모리 주소를 전달함

func foo(paramCount: inout Int) -> Int{
    paramCount += 1
    return paramCount
}

var count = 30
print(foo(paramCount: &count)) //31 &주소 연산자
print(count) // 31

  inout 키워드가 붙은 매개변수는 인자값으로 사용된 변수와 동일한 객체이다. 단순히 값만 똑같은 복사된 변수와는 다르다.

 inout 키워드의 정확한 의미는 값 자체를 전달하는 것이 아니라 값이 저장된 메모리 주소를 전달한다는 의미이다. 인자값에 할당된 데이터가 저장되어 있는 메모리 주소를 함수에 전달하는 것이다. c언어의 포인터 개념이라고 볼 수 있다. 여기서 중요한 값은 inout 키워드가 사용된 함수는 호출 시 인자값을 전달할 때 값이 아닌 주소를 전달해야 한다❗️

  따라서  연산자를 붙여 print(foo(paramCount: &count)) 코드가 작성된 것이다.

  이처럼 주소를 전달하는 것을 프로그래밍 용어로 '참조(Reference)에 의한 전달'이라고 하고, 기존처럼 값만 복사하여 전달하는 것을 '값에 의한 전달' 이라 한다.

2 - 5    변수의 생존 범위와 생명 주기

  프로그래밍에서 변수나 상수는 생존할 수 있는 영역을 부여 받는데 이를 변수의 생존범위, 스코프(Scope)라고 한다.

  프로그래밍 언어에서 보통 변수를 전역 변수(Global)와 지역 변수(Local)로 나눈다. 전역 변수는 프로그램 내 모든 위치에서 참조할 수 있고 특별한 경우가 아니라면 프로그램이 종료되기 전까지 삭제되지 않는다. 반면 지역변수는 특정 범위 내에서만 참조하거나 사용할 수 있는 변수를 의미한다. 조건문 함수 구문 등 특정 블록({}) 내에서 선언된 변수는 모두 지역 변수이며 선언된 블록 범위 안에서만 이 변수를 참조할 수 있다. 지역 변수는 선언된 블록이 실행되면서 생겼다가 실행 블록이 끝나면 제거되는데 이를 변수의 생명 주기(Life Cycle)이라고 한다.