PLT - Lecture 10 (1)

🧭 1. 함수적 접근 (Functional Approach)
💡 핵심 개념:
변수(이름)는 변하지 않는 값을 나타낸다.

변수 이름은 환경(environment)을 통해 그 값에 연결된다.

한 번 바인딩된 값은 바뀌지 않는다. 상태(state)라는 개념이 없다.

🧱 작동 구조:
racket

(define env (list (bind 'x (numV 3)) (bind 'y (numV 5))))
(lookup 'x env) → (numV 3)

📌 특징:
매번 새로운 env를 생성해서 새로운 바인딩을 포함시킨다.

이전 바인딩은 남아 있어도 접근되지 않는다 (새 바인딩이 앞에 있음).

순수 함수 스타일: 입력만이 결과를 결정하며, 외부 세계의 변화가 없음.

🔁 2. 순차 실행과 상태 도입
왜 상태가 필요해졌는가?
racket

(begin
  (set! x 5)
  (+ x 1))

위 코드처럼 이전 표현식의 실행 결과가 다음 표현식에 영향을 주는 구조에서는,
상태(state)라는 개념이 반드시 필요해진다.

✨ 변화된 평가 방식:
racket

M(expr, env, store) → (val, store')

expr은 표현식

env는 이름 → 위치 매핑

store는 위치 → 값 매핑

결과는 값과 함께 새로운 상태(store')를 반환

🧠 3. Environment vs Store
구성 역할
Environment symbol → location (변수 이름을 메모리 주소로)
Store location → value (주소를 실제 값으로)

값을 얻기 위해서는:
symbol → location (via lookup) → location → value (via fetch)

📦 4. Store와 Cell 구조
store는 리스트로 구현되며, 각 원소는 (cell loc val) 형식:
racket

(list (cell 0 (numV 3)) (cell 1 (numV 5)))

cell: 위치(location)와 값(value)의 쌍

numV: 숫자 값을 감싼 타입

이렇게 나누는 이유: 값 자체보다 위치를 통한 접근/업데이트를 구현하기 위해서

🔄 5. override-store – store 갱신
racket

(override-store (cell 1 (numV 10)) store)

작동 방식:
override-store는 store 리스트 앞에 새로운 cell을 추가한다.

이는 기존 cell을 삭제하지 않고,
새로운 바인딩을 우선적으로 사용하도록 만드는 방식이다.

예시:
racket

(override-store (cell 1 (numV 10))
                (list (cell 0 (numV 3)) (cell 1 (numV 5))))
→ (list (cell 1 (numV 10)) (cell 0 (numV 3)) (cell 1 (numV 5)))

location 1에 대해 나중에 fetch를 하면 항상 맨 앞의 10이 나옴

기존 (cell 1 (numV 5))는 남아있지만 무시됨

🔍 6. fetch – 값 검색 함수
정의 요약:
racket

(fetch loc store)

→ store를 앞에서부터 검사해 loc이 일치하는 첫 cell의 값을 반환
작동 방식:
racket

define (fetch [loc : Location] [store : Store]) : Value
  (cond
    [(empty? store) (error "not found")]
    [(equal? loc (cell-location (first store)))
     (cell-val (first store))]
    [else (fetch loc (rest store))]
	)]))

✅ 입력: loc과 store

✅ 출력: value

✅ 동작: 처음 일치하는 셀에서 값 리턴 (덮어쓰기처럼 동작)

🧩 7. 전체 흐름 예시로 요약
racket

(set! x 5)
(set! x (+ x 1))
x

set! x 5

lookup x env → loc = 0

store에 (cell 0 (numV 5)) 추가됨

(+ x 1)

lookup x env → loc = 0

fetch 0 store → 5

결과: 6

override-store로 cell 0 (numV 6) 추가됨

x

fetch 0 store → 가장 앞의 cell 0 (numV 6) 선택

✅ 최종 요약
개념 요점
Functional Approach 바인딩은 불변, 상태 없음
Sequential State 상태 변화가 다음 계산에 영향
Environment name → location
Store location → value (cell 단위)
override-store 같은 위치에 새 값을 "앞에 붙여" 우선순위 부여
fetch 처음 일치하는 위치의 값을 반환