2019년 1월 10일 목요일

[on lisp] 5. Returning Functions 함수 리턴(클로저)

5. Returning Functions
이전 장에서는 함수를 인수로 전달하는 기능이 추상화 가능성을 어떻게 증가시키는지 보았다.
우리는 함수로 더 많은 것을 할수록, 우리는 더 많은 가능성을 취할 수 있다.
새로운 함수를 구축하고 새로운 함수를 리턴함으로써, 그리는 함수를 인수로 이용하는 유틸리티의 효과를 확대할 수 있다.

이 장에서 유틸리티는 함수를 실행한다.
커먼리습에서 매크로처럼 표현식에 적용하기 위해 많은 것을 작성하는 것은 자연스러운 것이다.
매크로 계층은 15장의 일부 연산자와 중첩된다. 하지만 우리가 매크로를 통해서만 이러한 함수를 호출할지라도, 함수로 수행할 수 있는 작업의 부부능ㄹ 아는 것은 중요하다.

5.1 Common Lisp Evolves
커먼리습은 본래 몇 쌍의 보완 함수(Complementary functions)를 제공한다.
remove-if, remove-if-not 함수가 이런 한 쌍이다. 만약 pred가 하나의 인수인 predicate(술어)라면
(remove-if-not #'pred lst)
;; 이건 아래와 같다.
(remove-if #'(lambda (x) (not (pred x))) lst)
하나의 인자로 주어진 함수를 다양화함으로써, 우리는 다른 하나의 효과를 복제할 수 있다.
CLTL2에서는 다음과 같은 경우를 위한 새로운 함수를 포함한다.
complement함수는 predicate(술어)p를 취하여 항상 반대값을 반환하는 함수를 반환한다.
p가 true를 반환하면, complement(보수)는 false를 반환하고 그 반대도 마찬가지이다.
(remove-if-not #'pred lst)
;; 아래와 같다.
(remove-if (complement #'pred) lst)
complement함수오 함께라면 if-not함수를 계쏙 사용할 이유가 없다.
실제로 CLTL(p.391)에서 deprecated 되었다고 말한다. 그들이 커먼리습에 남아있다면 오로지 호환성을 위해서일 것이다.
새로운 complement 연산자는 중요한 빙산의 일각이다. : (함수를 반환하는 함수: functions which return functions)

이것은 오랫동안 Scheme의 관용구에서 중요한 부분이었다.
Scheme은 함수를 lexcial closure로 만드는 첫번째 리스프였고, 리턴 값으로 함수를 가지는 것을 흥미롭게 보았다.
dynamically scoped Lisp가 함수를 반환 할 수 없는 것은 아니다.
아래의 함수는 dynamic이나 lexcial scope 둘다 동일하게 작동한다.
(defun joiner (obj)
  (typecase obj
    (cons #'append)
    (number #'+)))
객체를 취하고, 이것의 타입에 따라 객체를 더하는 함수를 반환한다.
우리는 숫자들이나, 리스트들에 작동하는 join 함수를 다형성을 적용시켜 작동하게 할 수 있을 것이다.
(defun join (&rest args)
  (apply (joiner (car args)) args))
그러나 상수 함수(constant functions)를 반환하는 것은 동적스코프가 수행 할 수 있는 작업의 한계다.
동적스코프가 할 수 없는 것은 런타임에 함수를 빌드하는 것이다.
joiner는 두 가지 함수 중 하나를 반환 할 수 있지만 두 가지 선택으로 고정되어 있다.
이전에 우리는 렉시컬 스코프를 사용하여 함수를 리턴하는 함수를 본 적이 있다.
(defun make-adder (n)
  #'(lambda (x) (+ x n)))
make-adder를 호출하면 인수로 주어진 값에 따라 동작(바뀌는!) 클로저(closure)가 생성된다.
> (setq add3 (make-adder 3))
#Interpreted-Function BF1356
function to add such objects together. We could use it to define a polymorphic join function that worked for numbers or lists: 
(defun join (&rest args)
  (apply (joiner (car args)) args))
However, returning constant functions is the limit of what we can do with dynamic scope. What we can't do (well) is build functions at runtime; joiner can return one of two functions, but the two choices are fixed. 
On page 18 we saw another function for returning functions, which relied on lexical scope: 
(defun make-adder (n)
  #'(lambda (x) (+ x n)))
Calling make-adder will yield a closure whose behavior depends on the value originally given as an argument: 
> (setq add3 (make-adder 3))
#Interpreted-Function BF1356
> (funcall add3 2)
5
렉시컬 소코프(Lexical scope)에서, 단순히 상수 함수 그룹을 선택하는 대신!, 런타임에서 새로운 클로저를 생성할 수 있다.
동적 스코프(Dynamic scope)를 사용하면 이런건 불가능하다.
complement가 어떻게 작성될 것인지를 생각해보면, 이것 역시 closure를 리턴해야 한다는 것을 알 수 있다.
(defun complement (fn)
  #'(lambda (&rest args) (not (apply fn args))))
;; not을 안에 붙여서 함수를 생성 하도록하는데 fn을 머금는 클로저로 함수를 뱉는다. 
;; (이것은 렉시컬 스코프라 가능한 것)
complement에 의해 반환되는 함수는 complement가 호출될 때 변수 fn의 값을 사용한다.
그러므로, 상수 함수 그룹을 선택하는 대신 'complement'는 모든 함수의 역함수를 사용자-정의(custom-build) 할 수 있다.
> (remove-if (complement #'oddp) '(1 2 3 4 5 6))
(1 3 5)

함수를 인수로 전달할 수 있다는 것은 추상화를 위한 강력한 도구입니다.
함수를 반환하는 함수를 작성하는 기능으로 우리는 함수를 최대한 활용할 수 있다.
나머지 절에서는 기능을 리턴하는 유틸리티의 몇 가지 예를 제시한다.

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