2019년 4월 26일 금요일

[리뷰][scheme] Programming and Meta-Programming in Scheme 을 읽고

https://www.amazon.com/Programming-Meta-Programming-Undergraduate-Computer-Science/dp/1461272432
이 책은 얼떨결에 읽게 되었다.

Scheme 관련 책을 골라보려고 샘플을 받았는데 페이지를 넘기다가 얼떨결에 구매해 버린것이다!
게다가 만원 2만원도 아닌 60달러 이상이 되는 책이었다.
Scheme에 대해 꽤나 자세하게 되어있고, SICP에서 설명하는 강의의 내용과 꽤나 비슷한 내용들이 많았다.

SICP를 읽기 위한 전과정이라 생각해도 될 것 같다는 생각을 했다.
일단 Scheme책이기 때문에 Scheme에 대한 깊은 내용이 나올 때도 있다. 관심이 없지만 아마 다른 Lisp들도 비슷한 컨셉으로 만들어져있지 않을까 하는 마음이 들어서 계속 읽었다.

매크로에 대한 내용은 생각보다 많이 나오진 않았다.
오히려 개발에 대한 일반철학을 설명할 때가 좋았다. 아마 그런 걸 더 느끼고 싶어서 SICP를 읽어보려는 걸지도 모르겠다.

아쉬운 점은 해당 사이트를 찾아보려고 했는데 잘 작동하는 것 같지 않았다.
http://www.cs.sjsu.edu/faculty/pearce/scheme/index.html

읽으면서 가장 기억에 남는 것은 heap을 구현해보는 것이었다.
아직도 좀 난해한데 나중에 시간 나면 그 부분만 다시 따라쳐보면서 이해해볼까 한다.

글로는 대충 느낌이 오는데 소스코드가 난해하다.
그래서 타입체크 하는 부분을 좀 줄이고 한가지 타입만 저장가능하도록 줄여서 구조를 이해해볼까 한다.

다음은 How to Design Program을 도서관에서 빌려 볼까 한다.

2019년 4월 18일 목요일

[SICP][scheme][javascript] 아무것도 없는 것에서 무언가를 추상화할 수 있을까?

출처 : https://youtu.be/ymsbTVLbyN4

심심할 때마다 SICP의 강의를 들어보고 있다.
내 재주로는 사실 제대로 이해를 할 수 없는 경지임이 틀림없다. 그럼에도 조용히 넘어가다가 엄청난 것을 발견해 버렸다.

바로 아래의 코드이다.
(define (cons a b)
  (lambda (pick)
    (cond ((= pick 1) a)
          ((= pick 2) b))))

(define (car x) (x 1))
(define (cdr x) (x 2))

;; 설명을 위해 더해진 것.
(define A (cons 1 2))
(print (car A))
(print (cdr A))
이 비디오를 보는 사람들 중 몇몇은 이미 이 내용을 설명할 때, 경악을 금치 못했다.
이 코드가 왜 이리 신기한 것일까?
그것은 이 영상의 시작부터 알아봐야 한다.

이 영상의 주제는 추상화이다. 그 중에서도 데이터를 추상화하는 것인데 데이터를 추상화하면 우리에게 많은 특징(이점)이 있다.
1. 개념적으로 부를 수 있게 된다. 우리는 그 데이터에 이름지음으로써 그것을 머릿속으로 다룰 수 있게 된다. 그것은 마치 마술사가 주문에 이름을 부여하는 것처럼 마법과 같다.
2. 우리는 이 개념의 정확한 정의를 나중에 내릴 수 있게 된다. 일단 이름을 부름으로써 나중에 해당 개념에 대한 정의가 바뀌면 그 정의만 바꾸면 되는 것이다.
3. (추가적인 특징) 우리는 이 추상화된 데이터를 강제할 수 있다.

이 책에서 설명하는 rational number에 대해 알아보자.
우리는 일단 데이터를 추상화 해야 한다. 분자 n, 분모 d가 있다. 이것들을 make-rat에 넣어서 하나의 패키지를 생성하는 것이다. 이것을 추상화
(make-rat n d) => rational-number (n,d의 저장형태는 알 필요없음)
(numer rational-number) => numerator 분자
(denom rational-number) => denominator 분모
여기서 make-rat는 constructor, numer/denom은 selector라고 불린다.
하나의 데이터는 이렇게 constructor와 selector로 추상화될 수 있다.

이렇게 유리수를 make-rat, numer, denom으로 추상화 하였다.
한번 더하기를 해보자.
(define (+rat x y)
  (make-rat
    (+ (* (numer x) (denom y))
       (* (numer y) (denom x)))
    (* (denom x) (denom y))))
여기서 x,y는 rational-number이다. 우리는 x,y가 어떻게 구현되어 있는지는 모르지만, make-rat으로 유리수를 만들 수 있고, numer/denom으로 꺼낼 수 있는 것은 알고 있다.
곱하기도 만들자.
(define (*rat x y)
  (make-rat)
  (* (number x) (number y))
  (* (denom x) (denom y)))
자 이제 유리수를 구현해보자. 어떻게 담아야 할까?
(define (make-rat n d) (cons n d))
(define (numer x ) (car x))
(define (denom x) (cdr x))
이렇게 cons를 이용하여 pair(리스트)를 만든다.
그러니 rational-number란 무엇인가? 이것은 사실 pair일 뿐이다. 첫번째와 두번째라는 박스가 있는 자료구조일 뿐이다.
그렇다면 pair라는 것은 무엇인가? 이것도 또한 추상적인 개념이다. 바로!
cons라는 constructor와 car, cdr이라는 selector가 있는 것이다.
그렇다면 pair라는 것이 추상적인 개념이라는 무엇을 기반으로 만들어진 개념일까?
여기서 저자는 아무것도 없는 곳에서 생성된다고 한다.

그리고 등장하는 코드 (위에서 보여줬지만 다시 한번 적자. 중요하니까)
(define (cons a b)
  (lambda (pick)
    (cond ((= pick 1) a)
          ((= pick 2) b))))

(define (car x) (x 1))
(define (cdr x) (x 2))
여기에 데이터가 보이는가? 어떤 자료구조가 보이는가?
쌩뚱맞게 lambda가 보인다. cons는 일단 procedure를 다시 리턴한다.
그리고 pick이라는 변수를 받는데 그것이 1이면 a를 리턴하고, 2이면 b를 리턴하는 함수를 리턴한다.

car를 보자. (x 1)라는 함수가 있는데, 여기서 1이 매개변수 pick에 매핑될 것이다. 첫번째 값(즉 a)이 리턴
cdr에서는 (x 2)로써, pick=2가 되고 두번째 값(b)가 리턴된다.

대체 어디에 a,b는 어떤 자료구조로 저장되는 건가? 아무것도 아닌 것에 저장되는 느낌이다.
closure를 이해한다고 생각했는데 이 코드를 보자마자 '이해한다는 것이 무엇인지조차 모르고 있었구나' 라는 생각이 들었다.

공부를 하면 할 수록, 항상 겸손해야 한다는 생각을 할 수 밖에 없다.
겸손하지 않으면, 배울 수가 없으니...

강의 교수님이 한 말씀을 여기 기록하지 않을 수가 없다.
So in some sense, we don't need data at all to build these data abstractions.
We can do everything in terms of procedures.

procedures are not just the act of doing something.
procedures are conceptual entities, objects.

강의가 끝나고 한 지적인 학생이 엄청난 질문은 하는데 그것은 바로
(cons 1 2)의 값과 1초 후 동일한 프로시저호출인(cons 1 2)는 동일한 녀석인가? 이다.

이 말은 (+ 2 2)와 4는 동일한 녀석인가?

를 고민하는 문장인데, 한시간의 수업에서 대체 이런 질문이 어떻게 나올 수 있었을까? 라는 생각이 든다.
이 질문에 대해 교수님은 당장은 대답할 수 없지만, 곧 하게 될 것이라는 말을 하며 끝낸다.

언제 저 답을 알 수 있을까? 빨리 다음을 알고 싶다.

여담으로 아래 scheme코드를 js로 변경해보자.
function cons (a , b) {
  return function(pick) {
    switch(pick) {
    case 1 : 
      return a;
    case 2 :
      return b;
    default:
      return;
    }
  }
}

function car(x) { return x(1); }
function cdr(x) { return x(2); }

var procedure = cons(10,20);

car(procedure);
cdr(procedure);