스칼라 번역- 고차함수 (Higher Order Functions)

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이 포스팅은 [scala-exercises 번역 시리즈]로 scala-exercises 사이트의 스칼라 튜토리얼을 공부하며 번역한 문서 입니다.
scala-exercises 는 스칼라 창시자인 마틴 오더스키 강의의 강의자료입니다.
따라서 강의를 들으며 본 문서를 같이 보는것을 추천합니다.
의역이 많습니다. 오역 및 오타 등은 코멘트로 알려주세요 😄
원문 : [scala tutorial higher order functions]

고차함수(Higher Order Functions)

함수형 언어는 함수를 일급 시민(first-class) 으로 다룹니다.
즉 값처럼 함수를 매개변수로 전달하고 결과를 반환할 수 있습니다.
고차함수는 프로그램을 유연하게 조립하는 방법을 제공합니다.
이렇게 마치 값 처럼 다른 함수를 매개변수로 사용하거나 함수를 결과로 리턴하는 함수를 고차함수라고 합니다.

MOTIVATION

a와 b사이의 정수(integer)들을 더합니다.

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def sumInts(a: Int, b: Int): Int =
  if (a > b) 0 else a + sumInts(a + 1, b)

a 와 b 사이의 정수(integer)들인 cube 들을 더합니다.

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def cube(x: Int): Int = x * x * x

def sumCubes(a: Int, b: Int): Int =
  if (a > b) 0 else cube(a) + sumCubes(a + 1, b)

a 와 b 사이의 정수(integer)들인 factorial 들을 더합니다.

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def sumFactorials(a: Int, b: Int): Int =
  if (a > b) 0 else factorial(a) + sumFactorials(a + 1, b)

어떻게 이 비슷한 메소드들의 공통 패턴을 제거할수 있을까요?

고차함수를 이용해 더하기

sum 함수는 다음과 같습니다.

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def sum(f: Int => Int, a: Int, b: Int): Int =
  if (a > b) 0
  else f(a) + sum(f, a + 1, b)

그리고 다음과 같이 작성할수 있습니다.

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def id(x: Int): Int = x
def sumInts(a: Int, b: Int) = sum(id, a, b)
def sumCubes(a: Int, b: Int) = sum(cube, a, b)
def sumFactorials(a: Int, b: Int) = sum(factorial, a, b)

함수 타입

A => B의 타입은 함수 입니다. 함수 형태인 A argument 를 입력한 결과를 B 라는 결과로 리턴합니다.
그러므로, Int => Int는 int를 int로 맵핑하는 함수 입니다.

익명함수(ANONYMOUS FUNCTIONS)

함수를 매개변수로 전달하려면 많은 작은 함수가 필요하고, 생성해야합니다.
그리고 def 로 이런 함수(및 함수의 이름)를 일일히 정의해야하는 일은 너무 번거롭습니다.

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val str = "abc"; println(str) // 지루한 코드

그러니 스칼라는 바로 아래와 같이 이렇게 작성할 수 있습니다.

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println("abc")

string 과 비교하자면 : val을 사용해 string을 정의할 필요가 없습니다.
왜냐하면, string 은 리터럴(literals)로 존재하기 때문입니다.
이와 비슷하게 함수 리터럴을 원하므로, 함수 리터럴에 이름을 주지않고 함수를 작성하게 됩니다.
이를 익명 함수(anonymous functions) 라고 합니다.

익명함수의 문법

argument 를 cube 로 전달하는 함수는 다음과 같습니다. 

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(x: Int) => x * x * x

(x: Int)는 함수의 매개변수(parameter) 이며 x * x * x는 함수의 body 입니다.
만약 컴파일러가 컨텍스트에서 유추할 수 있는 경우 파라미터의 타입은 생략할 수 있습니다.
파라미터가 여러개인 경우 쉼표로 구분됩니다.

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(x: Int, y: Int) => x + y

익명함수는 Syntax Sugar 입니다(Anonymous Functions are Syntactic Sugar)

익명함수 (x1: T1, …, xn: Tn) => e는 항상 def 를 사용해 다음과 같이 표현할 수 있습니다. 

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{ def f(x1: T1, …, xn: Tn) = e ; f }

여기서 f 는 프로그램에서 아직 사용되지않은 임의의 새로운 이름입니다 따라서 익명함수로 표현될수 있습니다.
이렇게 익명함수는 문법적 설탕입니다.

익명함수를 이용한 sum 함수 작성

익명함수를 이용하면, sum 함수를 좀더 짧게 작성할 수 있습니다. 

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def sumInts(a: Int, b: Int) = sum(x => x, a, b)
def sumCubes(a: Int, b: Int) = sum(x => x * x * x, a, b)

읽어주셔서 감사합니다. 혹 글에 오역/추가할 내용이 있다면 코멘트 남겨주세요.

같이 보면 좋은 포스팅 : 일급 함수