Lua 문법 -함수

> function Greet(Name)
>> print(“Hello, “ .. Name .. “.”)
>> end
> Greet(“John”)
Hello, John.
> Greet(“Jane”)
Hello, Jane.
> Greet(“Aloysius”)
Hello, Aloysius.
함수 정의, 함수 호출

 함수 정의는 function 키워드로 시작해서
end 키워드로 마친다.
 함수 정의가 하나의 statement이다.
 매개변수는 ()안에 ,로 구분해서 나열한다.
 함수를 호출할 때 실질 매개변수 개수가
형식 매개변수 개수보다 많으면 남는 것은 버리고,
형식 매개변수 개수보다 적으면 부족한 것은 nil로 보충
(여러 변수에 값을 대입할 때와 동일)
함수 정의, 함수 호출

 함수 정의에서 return 문을 사용하면, 함수를 호출할 때
함수에서 정의된 코드를 실행할 뿐만 아니라 값을
돌려준다. 즉, 함수 호출이 expression이 된다.
> function Average(Num1, Num2)
>> return (Num1 + Num2) / 2
>> end
> Average(0, 10)
> print(Average(0, 10))
5
> print(Average(Average(10, 20), Average(30, 40)))
25
함수에서 값 리턴하기

 return 문은 블록의 마지막 statement이어야 한다.
 블록에는 do 블록, 반복문(for, while, repeat), if문의
선택지와 함께 함수 정의와 청크(chunk)가 있다.
 청크는 한번에 처리되는 코드의 부분이다. 예를 들어,
 루아 파일 (루아 파일을 실행하면 함수로 실행된다)
 루아 인터프리터에 입력했을 때 연속 프람프트(>>)가 아닌 일반
프람프트(>)를 나오게 할 한 줄의 코드
 루아 인터프리터에 입력했을 때 연속 프람프트로 연결된 여러
줄의 코드. 마지막 줄을 입력했을 때 일반 프람프트가 나와야 함.
 그러므로, 디버깅 목적으로 함수 중간에 return을
넣으려면 do return end와 같이 do 블록을 사용한다.
return 문

> function ReturnArgs(Arg1, Arg2, Arg3)
>> return Arg1, Arg2, Arg3
>> end
> print(ReturnArgs(1, 2, 3))
1 2 3
> print(ReturnArgs(ReturnArgs(1, 2, 3)))
1 2 3
> A, B, C = ReturnArgs(“alpha”, “bravo”, “charlie”)
> print(A, B, C)
alpha bravo charlie
여러 개의 값을 리턴하기

 대입문, return 문, 함수의 매개변수에서 값들을 ,로
구분해서 나열하는 것을 value list라고 부릅니다.
 여러 개의 값을 리턴하는 함수 호출을 expression으로
value list에 사용하면,
 함수 호출이 value list의 마지막에 위치한 경우에는
모든 리턴값이 value list에 포함되지만,
 함수 호출이 value list의 처음과 중간에 위치한 경우에는
첫번째 리턴값만 value list에 포함되고 나머지 리턴값은 버려짐.
Value Lists

> print(1, ReturnArgs(“a”, “b”, “c”))
1 a b c
> print(ReturnArgs(1, 2, 3), “a”)
1 a
> print(ReturnArgs(1, 2, 3), ReturnArgs(4, 5, 6),
>> ReturnArgs(7, 8, 9), ReturnArgs(10, 11, 12))
1 4 7 10 11 12
> A, B, C, D = ReturnArgs(1, 2, 3), ReturnArgs(4, 5, 6)
> print(A, B, C, D)
1 4 5 6
Value Lists

 값을 리턴하지 않는 함수 호출을 expression으로 value
list에 사용하면,
 함수 호출이 value list의 마지막에 위치한 경우에는
리턴값이 없으므로 value list에 아무런 값도 추가되지 않지만,
 함수 호출이 value list의 처음과 중간에 위치한 경우에는
리턴값이 없는 것이 nil로 전환되어서 value list에 nil이 추가됨.
 함수 호출이 value list의 마지막에 있거나 단독으로
있을 때에도 함수 호출을 ()로 묶으면 하나의 값으로
강제로 전환됩니다.
Value Lists

> function DoNothing()
>> end
> print(1, DoNothing())
1
> print(DoNothing(), 2, DoNothing())
nil 2
> print(DoNothing(), 2, (DoNothing()))
nil 2 nil
> print(ReturnArgs(1, 2, 3), (ReturnArgs(4, 5, 6)))
1 4
Value Lists

 대입문, 함수 매개변수에서 개수가 일치하지 않아서
발생하는 조정(남는 값을 버리거나 부족한 값을 nil로
보충)은 각 expression에서 발생하는 전환 후에
일어난다.
> A, B = DoNothing(), 1, 2
> print(A, B)
nil 1
> A, B, C = ReturnArgs(1, 2, 3), 4
> print(A, B, C)
1 4 nil
Value Lists

 이미 사용중인 변수명을 다른 변수에 사용할 수 없다.
하지만, 규모가 큰 소프트웨어를 프로그래밍하거나
다른 사람이 만든 라이브러리를 사용할 때, 이 당연한
요구가 문제를 일으킬 수 있다. 내가 지금 선언해서
사용할 변수명이 프로그램의 다른 부분이나 사용하는
라이브러리에서 사용하지 않음을 항상 확인해야 하기
때문이다.
 그래서, 변수의 사용범위를 제한하는 문법이 필요하게
되었다.
변수의 사용범위(scope)

 함수를 정의할 때 사용하는 매개변수(함수명 옆에 ()
속에 선언하는 변수)를 '형식 매개변수(formal
argument)'라고 부르고,
 함수를 호출할 때 사용하는 매개변수(함수명 옆에 ()
속에 나열하는 expression)를 '실질 매개변수(actual
argument)'라고 부른다.
 형식 매개변수의 사용범위는 함수의 정의 안이다. 즉,
함수 밖에서는 형식 매개변수의 값에 접근할 수 없고,
함수 밖에 동일한 이름의 변수가 있을지라도 서로 다른
변수이므로 서로 간섭하지 않는다.
함수의 형식 매개변수와 실질 매개변수

> -- Prints its one argument:
> function PrintArg(Arg)
>> print(Arg)
>> end
> PrintArg(true)
true
Arg는 형식 매개변수이고, true는 실질 매개변수이다.
함수의 형식 매개변수와 실질 매개변수

 사용범위가 프로그램 코드의 특정 영역에 제한되는
변수를 '지역 변수'라고 부르고, 프로그램 전체에서
접근할 수 있는 변수를 '전역 변수'라고 부른다.
 지역 변수의 예에는 함수의 형식 매개변수와 for
반복문의 반복에 사용되는 변수가 있다.
즉, 형식 매개변수의 사용범위는 함수 정의 안이고,
반복에 사용되는 변수의 사용범위는 for 반복문 안이다.
 지역 변수는 사용범위 안에서 같은 이름을 가진 전역
변수나 더 큰 사용범위의 지역 변수를 가린다(shadow).
지역 변수 (Local Variables)

 local 키워드를
사용해서 지역
변수를 생성할 수
있다.
 지역 변수의
사용범위는 그
변수가 속한 블록
중에서 가장 안쪽
블록이다.
지역 변수

> do
>> local Lcl = “aardvark”
>> -- The first Lcl’s scope starts here.
>> local Lcl = Lcl .. “zebra”
>> -- The second Lcl’s scope starts here.
>> print(Lcl)
>> -- Both scopes end here.
>> end
aardvarkzebra
local 키워드로 생성한 지역 변수의 사용범위는 local 문
다음 줄부터 시작된다.

 블록: do 블록, 반복문의 몸체(repeat문은 until 뒤에
오는 expression 포함), if문의 선택지, 함수, 청크
 청크: 루아 파일, 루아 인터프리터에 일반 프람프트(>)
가 나올 때까지 입력한 코드
> City = “New York”
> local City = “London”
> print(City)
New York
지역 변수의 사용범위는 그 변수가 속한 블록 중에서
가장 안쪽 블록이다.

 statement나 expression이 어떤 변화를 일으킬 때
사이드 이펙트라고 부른다.
 print() 함수 호출이 화면에 무언가를 출력하거나 함수 호출이 전역
변수의 값을 바꾸는 것이 사이드 이펙트의 예이다.
 함수가 값을 리턴하거나 지역 변수를 생성했다 지우는 것은
사이드 이펙트가 아니다. 리턴된 값으로 무언가를 하지 않는 한
리턴값 자체는 변화를 일으키지 않고, 지역 변수도 마찬가지다.
 사이드 이펙트가 있는 함수는 실행 순서에 따라 결과가
달라질 수 있고, 프로그램의 다른 부분에 영향을 미칠 수
있으므로, 필요한 경우가 아니라면 사이드 이펙트가
없는 함수를 만드는 것이 낫다.
사이드 이펙트 (Side Effects)

 함수의 실질 매개변수와 대입문에 사용된 value list의
평가 순서, binary operator가 피연산자를 취하는 순서
등은 보장되지 않는다. 즉, 루아 버전에 따라 달라진다.
 여러 변수 대입문에서 = 오른쪽에 있는 value list의
평가가 대입보다 먼저 이루어지는 것은 보장된다.
 함수의 실질 매개변수로 사용된 함수 호출은 그
매개변수를 사용하는 함수 호출보다 먼저 실행되는
것이 보장된다.
실행 순서

 루아의 불연산자인 and와 or는 수학의 불연산자와
동일한 결과를 주면서도 작동 방식은 조금 다르다.
 and는 첫 번째 피연산자가 false나 nil이면 그 값을
결과로 사용하고, 그 외의 값이면 두 번째 피연산자의
값을 결과로 사용한다.
 or는 첫 번째 피연산자가 false나 nil이 아니면 그 값을
결과로 사용하고, false나 nil이면 두 번째 피연산자의
값을 결과로 사용한다.
 첫 번째 피연산자의 값을 결과로 사용할 때에는
두 번째 피연산자는 아예 들여다보지도 않는다. 즉, 두
번째 피연산자가 함수호출이면 아예 호출하지도 않는다.
Short-Circuit Evaluation

 함수에서 다른 함수를 호출하면 호출된 함수가 실행된
후에 어느 함수의 어디로 돌아와야 되는지 알기 위해서
현재 실행중인 함수들의 정보를 스택에 저장하는데,
이 스택을 call stack이라고 부른다.
 함수가 호출되면 호출된 함수의 정보가 콜 스택의 맨 위
스택 프레임에 쌓이고, 함수가 실행을 마치고 리턴하면
콜 스택의 맨 위 스택 프레임을 비우게 된다.
 그러므로, 호출된 함수에서 다른 함수를 호출하는 일이
반복되면 콜스택은 점점 높아지게 되고, 호출된 함수가
실행을 마치고 리턴하면 콜스택은 점점 낮아지게 된다.
콜 스택 (Call Stack)

 자기 자신을 호출하는 함수를 재귀 함수라고 부른다.
 함수에서 정의된 지역 변수는 콜 스택의 스택 프레임에
생성되므로, 재귀 함수가 자신을 호출할 때마다
생성되는 지역 변수는 각각 다른 스택 프레임에
생성되어서 겹치지 않는다.
 재귀 함수는 자신을 호출하는 recursive case와 함께
순환이 끝나는 base case를 설정해서 영원히 순환하는
것을 방지한다.
재귀 함수 (Recursive Function)

> -- Returns the factorial of N:
> function Fact(N)
>> local Ret
>> if N == 0 then
>> -- Base case:
>> Ret = 1
>> else
>> -- Recursive case:
>> Ret = N * Fact(N - 1)
>> end
>> return Ret
>> end
>
> for N = 0, 5 do
>> print(N .. “! is “ .. Fact(N))
>> end
0! is 1
1! is 1
2! is 2
3! is 6
4! is 24
5! is 120

 함수 호출이 너무 깊어져서 콜 스택이 주어진 메모리를
모두 소진하면 스택 오버플로우 에러가 발생한다.
 스택 오버플로우가 발생하는 주된 이유는
재귀 함수에서 base case에 걸리지 않고 무한 호출이
일어날 때이다. 예를 들어, 이전 슬라이드에 정의한
Fact() 함수에 매개변수를 음수로 해서 호출하면 스택
오버플로우가 발생한다.
> Fact(-1)
스택 오버플로우 (Stack Overflow)

 return 문의 expression이 함수 호출이면,
호출된 함수가 리턴한 값을 그대로 리턴하면 된다.
즉, 호출된 함수가 리턴한 후에 따로 할 일이 없게 된다.
따로 할 일이 없으므로 스택 프레임에 저장된 정보가
지워진다고 해도 문제가 발생하지 않는다.
 그래서, return 문의 expression이 함수 호출이면,
그 호출은 콜 스텍에 새로운 스택 프레임을 추가하지
않고 자신을 호출한 함수의 스택 프레임을 재사용한다.
즉, 콜 스택이 커지지 않는다.
 재귀 함수에 테일 콜을 사용하면 tail recursive라고 한다.
테일 콜 (Tail Calls)

> function ForeverTail()
>> return ForeverTail()
>> end
> ForeverTail() -- 스택 오버플로우 없이 영원히 멈추지
않는다.
> function ForeverNotTail()
>> ForeverNotTail() -- Is this a tail call?
>> end
> ForeverNotTail() -- 스택 오버플로우가 발생한다.
-- 이 함수는 ForeverNotTail()과 end 사이에 리턴값의
리스트를 0으로 조정할 일이 남아있다.

 Fun() -- return 문이 아니다.
 return Fun() + 1 -- Fun() 리턴값에 1을 더해야 한다.
 return X and Fun()
 return (Fun()) -- ()가 Fun() 리턴값을 하나의 값으로
조정해야 한다.
 return Fun(), Fun()
 return 문에 함수 호출 하나만 expression으로 사용된
경우만 테일 콜이다.
테일 콜이 아닌 경우들

-- Returns the factorial of N (tail-recursively). 형식 매개변수가 2개이지만,
-- 호출할 때에는 Fact(5)처럼 1개의 실질 매개변수만 주고 호출해야 한다.
function Fact(N, Acc)
-- Initialize the accumulator to 1:
Acc = Acc or 1
if N == 0 then
-- Base case:
return Acc
else
-- Recursive case:
return Fact(N - 1, N * Acc)
end
end
tail recursive로 만든 팩토리얼 함수

 루아에서 함수는 다른 종류의 값들(숫자, 문자열, 불값,
nil)과 동일하게 취급 가능한 값이다.
 함수의 매개변수로 넘길 수 있다.
> print(type(print))
function
 다른 변수에 대입할 수 있다.
> RealPrint = print
> function FakePrint(Val)
>> RealPrint("Inside FakePrint:", Val)
>> end
> print = FakePrint
> print("Hello")
Inside FakePrint: Hello
값으로서 함수, 변수로서 함수명

 ==, ~= 연산자의 피연산자로 사용해서 비교할 수 있다.
> RealPrint = print
> print(print == RealPrint)
true
 함수의 리턴값으로 함수를 리턴할 수 있다.
> function MakeDoNothing()
>> return function() end -- function expression
>> end
 함수를 print 함수로 출력하거나
tostring 함수로 문자열로 바꿔보면,
function이라는 단어와 콜론과 함께 16진수 숫자가 나온다.
이 16진수 숫자는 메모리에서 이 함수의 주소이다.
> print(print)
function: 00000000006D8C70

 함수가 값이고, 함수명이 변수라고 한다면,
함수 정의는 일종의 대입문이라고 할 수 있다.
함수 정의
function name(formal arguments)
statements
end -- function statement
name = function(formal arguments)
statements
end -- function expression
대입문 = 오른쪽에
function으로 시작해서
end로 끝나는 부분은
function expression으로,
새로 생성된 함수를
값으로 가지는
expression이다.

 function expression은 다른 종류의 expression이
사용되는 곳은 어디든 사용할 수 있다.
 function expression은 평가될 때마다 새로운 함수를
만들어낸다. 즉, 동일한 function expression이라고
하더라도 실행될 때마다 그 값은 새로운 함수이다.
> function MakeDoNothing()
>> return function() end
>> end
> print(MakeDoNothing() == MakeDoNothing())
false
Function Expression

 함수에 꼭 이름을 붙일 필요는 없다. 이름을 붙이지 않고
function expression으로 사용할 수 있고, anonymous
function이라고 부른다.
 anonymous function을 호출할 때에는 다음과 같이
function expression을 괄호로 묶어서 호출한다.
> (function(A, B)
>> print(A + B)
>> end)(2, 3)
5
Anonymous Function

 함수를 지역 변수에 대입할 수 있다.
 다음과 같이 function expression으로 할 수도 있고,
> do
>> local LclAverage = function(Num1, Num2)
>> end
>> print(LclAverage(10, 20))
>> end
15
> print(LclAverage)
nil
지역 함수 (Local Functions)

 다음과 같이 function statement로 할 수도 있다.
> do
>> local function LclAverage(Num1, Num2)
>> end
>> end
15
> print(LclAverage)
nil

 다음과 같이 지역 변수 선언과 함수 정의를 분리할 수도 있다.
> do
>> local LclAverage
>> function LclAverage(Num1, Num2)
>> end
>> end
15
> print(LclAverage)
nil
 위의 예처럼 function statement로 함수를 정의할 때도
함수명이 지역 변수이면 지역 함수로 생성한다.

local F = function()
code that does something or other
F() -- 지역 변수 F는 여기서 보이지 않으므로,
-- 재귀 호출이 되지 못한다.
more code that does something or other
end
 local 키워드로 선언한 지역 변수의 사용 범위는
local statement 다음 statement부터이므로,
local statement 안에 포함된 F()는 사용 범위 밖에 있다.
재귀 함수를 지역 함수로 만들 때 주의할 점

 아래와 같이 선언문과 대입문을 분리하거나,
local F
F = function()
something or other
F() -- 지역 변수 F의 사용 범위 안이므로, 재귀 호출이 된다.
more something or other
end
 local function statement를 사용하면 이러한 분리를
자동으로 처리해준다.
local function F()
something or other
F() -- 지역 변수 F의 사용 범위 안이므로, 재귀 호출이 된다.
more something or other
end

 함수를 호출할 때 실질 매개변수가 문자열 하나밖에
없으면, 괄호를 생략하고 호출할 수 있다.
> print "with a space"
with a space
> print"or without"
or without
함수 호출할 때 괄호 생략

 function expression 설명에서 말했듯이,
동일한 function expression이더라도 실행될 때마다
새로운 함수를 생성한다. 왜냐하면, 함수 정의에
업밸류가 포함되어 있다면 실행될 때마다 다르게
작동하는 함수가 생성될 수 있기 때문이다.
 업밸류의 다른 이름은 'external local variable'이다.
 업밸류를 포함하는 함수를 클로져라고 부른다.
 업밸류의 예는 다음 슬라이드의 예제 참조
업밸류와 클로져 (Upvalues and Closures)

> -- Returns a function that tests whether a number is
> -- less than N:
> function MakeLessThan(N)
>> return function(X)
>> return X < N
>> end
>> end
>
> LessThanFive = MakeLessThan(5)
> LessThanTen = MakeLessThan(10)
> print(LessThanFive(5))
false
> print(LessThanTen(5))
true

 다수의 클로져가 한 개의 업밸류를 공유할 수 있다.
 공유되는 업밸류는 private state로 작용한다.
즉, 클로져가 호출될 때 변경할 수 있고 다음 호출될
때까지 유지되는 데이터라는 측면에서 상태(state)라고
부를 수 있고, 오직 업밸류를 공유하는 클로져들에서만
접근가능하다는 측면에서 전용(private)이라고 부를 수
있다.
 공유되는 업밸류의 예는 다음 슬라이드의 예제 참조
private state로서 업밸류

> -- Returns two functions: a function that gets N’s value,
> -- and a function that increments N by its argument.
> function MakeGetAndInc(N)
>> -- Returns N:
>> local function Get()
>> return N
>> end
>> -- Increments N by M:
>> local function Inc(M)
>> N = N + M
>> end
>> return Get, Inc
>> end
>
> -- Make two pairs of get and increment functions, one
> -- pair initialized to 0 and the other initialized to 100:
> GetA, IncA = MakeGetAndInc(0)
> GetB, IncB = MakeGetAndInc(100)

Lua 문법 -함수

More Related Content

What's hot

Similar to Lua 문법 -함수

Lua 문법 -함수

Editor's Notes