Book/Kotlin In Action/3장. 함수 정의와 호출

11 Sep 2022

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이 글은 코틀린인액션을 읽고 정리한 글입니다.

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개요

이번 장에서는 코틀린의 컬렉션에 대해 알아보고, 확장함수, 가변길이 인자, 중위 호출 등을 통해 컬렉션을 다양하게 활용할 수 있는 방법에 대해 살펴보자.

코틀린의 컬렉션

컬렉션 선언

코틀린은 자신만의 컬렉션 기능을 제공하지 않고 표준 자바 컬렉션을 활용하기 때문에, 자바 코드와 상호작용하기가 훨씬 더 쉽다.
코틀린에서는 다음과 같이 Set, List, Map을 선언한다.

val set = hashSetOf(1, 7, 53)
val list = arrayListOf(1, 7, 53)
val map = hashMapOf(1 to "one", 7 to "seven", 53 to "fifty-three")

코틀린 컬렉션은 자바 컬렉션과 똑같은 클래스지만, 자바보다 더 많은 기능을 쓸 수 있다.

val strings = listOf("first", "second", "fourteenth")
println(strings.last()) // 리스트의 마지막 원소를 가져온다
>>> fourteenth

val numbers = setOf(1, 14, 2)
println(numbers.max()) // 수로 이루어진 컬렉션에서 최댓값을 찾는다
>>> 14

컬렉션 출력

리스트 [1, 2, 3] 을 (1; 2; 3) 과 같은 형태로 출력한다고 가정해보자.
컬렉션의 출력을 커스텀하게 만들고 싶은 경우 코틀린에서 제공하는 다양한 기능을 통해 더 유연하게 코드를 작성할 수 있다.

val list = listOf(1, 2, 3)
println(joinToString(list, "; ", "(", ")"))
>>> (1; 2; 3)

// 이름붙인 인자 활용
println(joinToString(list, separator=" ", prefix=" ", postfix="."))

// 디폴트 파라미터값 활용
println(joinTostring(list, postfix=";", prefix="# "))

확장함수, 확장 프로퍼티 : 메소드를 다른 클래스에 추가

어떤 클래스의 멤버 메서드인 것처럼 호출할 수 있지만 그 클래스의 밖에 선언된 함수를 확장함수라고 한다.
다음 코드는 String 클래스에 확장함수를 선언한 예이다.

fun String.lastChar(): Char = this.get(this.length - 1) // this 생략가능
println("Kotlin".lastChar())
>>> n

위의 코드에서 String이 수신객체 타입이고 “Kotlin”이 수신 객체이다.
클래스 안에 정의된 멤버 함수와 달리 확장함수 안에서는 클래스 내부에서만 사용할 수 있는 private이나 protected 멤버를 사용할 수 없다.
확장함수는 정적 메서드와 같은 특징을 가지므로, 확장함수를 하위 클래스에서 오버라이드 할 수는 없다.

확장함수를 이용한 컬렉션 출력

확장함수를 이용해 위에서 커스텀했던 컬렉션 출력을 다시 작성해보자.
Collection<T> 의 확장함수로 joinToString을 선언하면 joinToString을 마치 클래스의 멤버인 것처럼 호출할 수 있다.

fun <T> Collection<T>.joinToString(
    separator: String=", ",
    prefix: String="",
    postfix: String=""
): String {
    val result = StringBuilder(prefix)
    for ((index, element) in this.withIndex())
        if (index > 0) result.append(separator)
        result.append(element)
    }
    result.append(postfix)
    return result.toString()
}

val list = listOf(1, 2, 3)
println(list.joinToString(" "))
>>> 1 2 3

확장 프로퍼티

확장 프로퍼티를 사용하면 기존 클래스 객체에 대한 프로퍼티 형식의 구문으로 사용할 수 있는 API를 추가할 수 있다.
이름은 프로퍼티이지만 상태를 저장할 방법이 없기 때문에 실제로 확장 프로퍼티는 아무 상태도 가질 수 없다.
하지만 접근자(get, set) 커스텀 등의 프로퍼티 문법으로 더 짧게 코드를 작성할 수 있어 편한 경우들이 있다. 예를 들어,

val String.lastChar: Char
    get() = get(length - 1)

// 확장 프로퍼티를 사용하는 방법은 멤버 프로퍼티를 사용하는 방법과 같다
println("Kotlin".lastChar)
>>> n

코틀린에서 컬렉션 활용

가변 길이 인자 : 인자 개수가 달라질 수 있는 함수 정의

vararg 키워드를 사용하면 호출 시 인자 개수가 달라질 수 있는 함수를 정의할 수 있다.
가장 대표적인 예시로 리스트를 생성하는 함수를 들 수 있다.

val list = listOf(2, 3, 5, 7, 11)

// 함수의 정의부분
fun listOf<T>(vararg values: T): List<T> { ... }

자바의 가변길이 인자와 유사하지만 문법이 조금 다르다. 타입 뒤에 … 를 붙이는 대신 파라미터 앞에 vararg 변경자를 붙인다.

중위 함수 호출

중위(infix) 함수 호출 구문을 사용하면 인자가 하나뿐인 메소드를 간편하게 호출할 수 있다.
mapOf에서 사용하는 to 라는 단어는 코틀린 키워드가 아닌, 중위 호출이라는 특별한 방식으로 to 라는 일반 메서드를 호출한 것이다.

val map = mapOf(1 tp "one", 7 to "seven", 53 to "fifty-three")

1.to("one") // "to" 메서드를 일반적인 방식으로 호출
1 to "one" // "to" 메서드를 중위 호출 방식으로 호출

인자가 하나뿐인 일반 메서드나 확장 함수에 중위 호출을 사용할 수 있다.
중위 호출을 사용하게 허용하고 싶으면 infix 변경자를 함수 선언 앞에 추가해야 한다.

infix fun Any.to(other: Any) = Pair(this, other)

구조 분해 선언

구조 분해 선언(destructuring declaration)을 사용하면 복합적인 값을 분해해서 여러 변수에 나눠 담을 수 있다.

val (number, name) = 1 to "one"

루프에서도 구조 분해 선언을 활용할 수 있다.
아래 코드는 withIndex를 사용해 컬렉션 원소의 인덱스와 값을 변수에 담아 루프를 도는 코드이다.

for ((index, value) in colletion.withIndex()) {
    println("$index: $element")
}

문자열과 정규식

코틀린의 문자열은 자바 문자열과 같다. 특별한 변환도 필요없고 별도의 래퍼(wrapper)도 생기지 않는다.
코틀린은 다양한 확장함수를 통해 표준 자바 문자열을 더 즐겁게 다루게 해주고, 더 명확하기 때문에 프로그래머의 실수를 줄여준다.
자바에서 split()의 구분 문자열은 정규식이기 때문에 split(”.”)은 모든 문자열을 구분한 빈배열을 반환한다.
코틀린에서는 여러 가지 다른 조합의 파라미터를 받는 split 확장함수를 제공함으로써 이런 혼동을 야기하는 상황을 줄여준다.

println("12.345-6.A".split("\\.|-".toRegex())) // 명시적으로 정규식을 만듦
>>> [12, 345, 6, A]

println("12.345-6.A".split(".", "-")) // 여러 구분 문자열을 지정함
>>> [12, 345, 6, A]

뿐만 아니라, 코틀린 표준 라이브러리에는 어떤 문자열에서 구분 문자열이 맨 나중에 나타난 곳 뒤의 부분 문자열을 반환하는 함수가 있다.
아래 파일 경로를 파싱하는 코드를 읽어보면 훨씬 이해하기 쉽다.

val path = "/Users/bada/kotlin-book/chapter.adoc"

val directory = path.substringBeforeLast("/")
val fullName = path.substringAfterLast("/")
val fileName = fullName.substringBeforeLast(".")
val extension = fullName.substringAfterLast(".")

코틀린의 3중 따옴표 문자열을 사용하면 역슬래시(\)를 포함한 어떤 문자도 이스케이프할 필요가 없다.

val regex = """(.+)/(.+)\.(.+)""".toRegex()

코틀린에서 중복코드를 줄이는 법 : 로컬함수와 확장

흔히 발생하는 코드 중복을 로컬함수를 통해 어떻게 제거하는지 살펴보자.
아래 코드는 사용자를 데이터베이스에 저장하는 코드인데 각 필드를 검증하는 부분에서 중복이 계속 발생하게 된다.

class User(val id: Int, val name: String, val address: String)
fun saveUser(user: User) {
    if (user.name.isEmpty()) {
        throw IllegalArgumentException()
    }
    if (user.address.isEmpty()) {
        throw IllegalArgumentException()
    }
    // user를 데이터베이스에 저장한다
}
saveUser(User(1, "", ""))
>>> IllegalArgumentException!

검증 코드를 로컬 함수로 분리하면 중복을 없애는 동시에 코드 구조를 깔끔하게 유지할 수 있고 필요하면 다른 필드에 대한 검증도 쉽게 추가할 수 있다.

class User(val id: Int, val name: String, val address: String)
fun saveUser(user: User) {
    fun validate(value: String) {
        if (value.isEmpty()) throw IllegalArgumentException()
    }
    validate(user.name) // 로컬 함수를 호출해 각 필드 검증
    validate(user.address)
    // user를 데이터베이스에 저장한다
}

검증 로직을 User 클래스의 확장 함수로 작성하면 이 예제를 더 개선할 수 있다.

class User(val id: Int, val name: String, val address: String)
fun User.validateBeforeSave() { // 검증 로직을 확장함수로 작성
    fun validate(value: String) {
        if (value.isEmpty()) throw IllegalArgumentException()
    }
    validate(name) // User의 프로퍼티 직접 사용가능
    validate(address)
}

fun saveUser(user: User) {
    user.validateBeforeSave()
    // user를 데이터베이스에 저장한다
}

References

코틀린인액션

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