LiveScript 살펴보기 – 03 함수

LS에서 함수는 일반 문법 편에서 잠깐 언급했듯이 화살표를 써서 간단히 정의할 수 있다. 이 함수 표현에서 중요한 점 두 가지는 첫 째 우변은 하나 이상의 표현식이라는 점과 표현식이 순서대로 나열되는 경우 맨 마지막 표현식의 결과가 자동으로 리턴된다는 것이다.

함수

LS는 함수형 프로그래밍 언어의 스타일을 많이 도입했다고 하였다. 비록 LS가 진짜 순수한 함수형 언어는 아니지만, 함수형 언어의 스타일을 도입한다는 것은 LS내의 함수라는 것은 가급적 아래와 같은 특징을 갖도록 디자인되어야 한다는 것이다.

  1. 순수성 : 함수의 결과값이 순수하게 파라미터에만 의존할 것. 따라서 입력된 인자가 같다면 항상 리턴될 출력값도 같음을 보장한다.
  2. 간결성 : 사실 억지로 만든 말이기는 한데, 함수에 대한 연산 (커링, 바인딩, 파이핑, 합성)이 다양하고, 함수 자체가 1급 시민인 점(이는 JS로부터 자연스럽게 물려받는 특징이다.)에 착안하여, 가능한 간결하고 명료한 함수들을 정의하고, 이러한 함수들을 조합하여 필요한 함수를 생성하는 방법을 지향하는 것이다.

이전에 예에서 리스트의 최대값을 찾는 getMax 함수를 잠깐 언급한 바, 있는데 이 함수는 JS로 쓴다면 아래와 같을 것이다.

function getMax(arr) {
  if(arr.length < 1) { return null }
  var x = arr[0];
  var i = 1;
  var result = x;
  while(i < arr.length) {
    if (x < arr[i] ) {
      x = arr[i];
      result = x;
    }
    i += 1;
  }
  return result;
}

그리고 LS에서는 다음과 같이 쓴다.

get-max = (arr) -> arr.reduce (>?)

너무 심하게 부풀려서 비교한다고 생각할 수 있는데, 물론 JS에서도 함수형 스타일로 맵/필터/리듀스를 할 수 있는 API가 Array 타입에 존재하고 있다. 따라서 위 LS 코드를 JS로 쓴다면 (그것은 마치 함수형 스타일의 JS 코드겠지만) 다음과 같이 쓸 수 있다.

var getMax = function(arr){ 
  return arr.reduce(function(x, y){ 
    return x > y ? x : y; 
  }
);

다만, 여기서 말하고자 하는 것은 LS로 쓰면 함수를 엄청 짧은 코드로 쓸 수 있다는 점이 아니라, “두 수 중에서 큰 수를 판단하는 함수”를 리스트의 각 원소에 대해서 순차적으로 적용하면 리스트 내에서 가장 큰 수를 찾을 수 있다”는 간단한 아이디어에 관한 것이다. 두 개의 연산(함수)에 대해 이해하고 그것을 연관지어 원하는 기능을 쉽게 조합할 수 있는 것이 함수형 스타일의 가장 큰 특징이라 할 수 있겠다.

리턴

함수의 본체가 하나의 표현식인 경우에는 LS의 함수 정의 문은 one-liner로 작성된다. 두 개 이상의 표현식이 함수의 본체를 구성하는 경우에는 -> 뒤에서 줄을 바꾸고 들여써서 블럭을 구분하여 표기할 수 있다.

times = (x, y) -> x * y
sum = (arr) ->
  s = 0
  for i in arr
    s += i
  s

마지막 표현식은 자동으로 리턴되므로, 명시적으로 리턴이 없는 함수를 정의하고 싶다면 !-> 기호를 써서 정의한다.

호출

함수 호출 시, ()를 생략한다. 또한 인자들은 callable하지 않다면 콤마를 생략하고 나열할 수 있다. 인자를 받지 않는 함수는 !를 써서 호출됨을 표시한다. 그리고 인자 뒤에 오는 and, or, xor, 한 칸 띈 후의 ., ?. 등은 모두 암묵적으로 호출 구문을 완료한다. 따라서 공백을 기준으로 체이닝 표기를 간단히 할 수 있다.

$ \h1 .find \a .text! #=> h1 a 의 내용
# $('h1').find('a').text()

f!
[1 2 3].reverse!slice 1 #= [2, 1]

익명함수의 경우, 인자가 없는 케이스에는 do를 -> 에 쓰면 이를 호출한다. 간단하게 익명함수를 이용해서 여러 표현식을 묶은 블럭을 만들고 실행하는 방법으로 이해.

do -> 3 + 2 
#=> 5
#(function(){
#  return 3 + 2;
#})();

do를 이름이 있는 함수1와 썼을 때, 그리고 do가 표현식에 쓰인게 아니라면 이름지은 함수는 유지된다. 즉, do를 평가하기 전에 함수를 참조할 수 있고, do 문을 만났을 때 한 번 더 실행하는 것이다.

i = 0
f 9 #f를 한 번 실행. i == 1
i #=> 1
do function f x # 여기서 한 번 더 실행
  ++i
  x
i # => 2

축약된 객체 블럭 문법은 함수 호출 구문에서 사용할 수 없다. 단, 한 줄에 쓰여진 리터럴은 인식된다. 함수의 인자 중 하나로 객체 블럭을 쓰고자 한다면 do를 이용해서 블럭을 명시해야 한다.

func
  a:1
  b:2
## 컴파일 되지 않음

## 대신 이렇게 쓸 수 있다.
func a:1, b:2

## 보통은 do를 사용한다.
func do
  a: 1
  b: 2

이처럼 do는 함수 호출 시에 요긴하게 많이 쓰인다. 특히 개별 인자를 각 라인의 표현식으로 사용하려할 때 유용하다.

함수의 중위표현

파라미터를 2개 받는 함수는 백팃으로 둘러 싸서 중위연산자처럼 쓸 수 있다.

add = (x, y) -> x + y
2 `add` 3 #=> 5

g = (a, b) ->
  add ...     # 함수 내에서 쓰이는 `...`은  인자를 그대로 넘긴다는 의미로 해석할 수 있다. 
# 11

그리고 함수의 본체 내에서 …을 쓰면 암묵적으로 모든 인자의 리스트로 인식한다. 이는 특히 super를 호출할 때 유용하다.

파라미터

파라미터는 표현식을 쓰는 표기로도 확장된다. 즉 객체나 다른 파라미터에 관한식으로 파라미터를 받으면, 해당 값으로 맵핑된다는 이야기이다. 이를 통해서 함수 본체에서 각 파라미터간의 관계를 재설정해야 하는 부담을 줄 일 수 있다. 아래의 예제를 보자.

set-person-params = (
  person
  person.age        # 두 번째 인자는 첫 번째 인자의 .age 키에 배당된다.
  person.height ) -> person

p = set-person-params {}, 21, 180cm
# {age: 21, height: 180}

# 'this' 확장하기
set-text = (@text) -> this
# var setText = function(text){ this.text = text; return this; }

위의 setPersonParams() 함수는 세 개의 인자를 받는데, 그 중 두 번째, 세 번 째 인자는 첫 번째 인자의 프로퍼티로 명시되어 있다. 따라서 함수 호출 시에 해당 값이 주어지면, 이는 첫번째 인자로 넘겨진 객체의 프로퍼티로 자동으로 세팅된다. 따라서 함수 본체 내에서 person.age = age와 같은 처리를 따로 하지 않고 인자 자체를 확장하여 person.age로 쓰는 것으로 대체가능하다.

특히 이 확장은 객체의 메소드나 함수를 작성할 때, 특히 this를 다룰 때 매우 간결하게 쓰일 수 있다.

디폴트 값

파라미터에는 디폴트 값을 미리 지정해줄 수 있으며, (파이썬 스타일), 좀 헷갈릴 수는 있는데, 논리 연산을 수행하여 디폴트값/오버라이드를 적용할 수 있다.

add = (x && 4, y || 3) -> x + y
# x는 무조건 4로 오버라이드되고
# y는 없으면 3이 된다.

또한 객체를 통으로 받아서 특정 키를 분해해 낼 수 있다.

set-coords = ({x, y}) -> "#x, #y"
set-coords y:2, x:3 #=> "3, 2"

# 그리고 그 와중에 다시 디폴트 값을...
set-coords = ({x = 1, y = 3}) -> "#x, #y"

그리고 ...y 등과 같이 일련의 인자들을 하나의 리스트로 취급하는 것도 가능하다.

f = (x, ...ys) -> x + ys.1
f 1 2 3 4 #=> 4

이외에도 캐스팅 연산자를 파라미터에 붙일 수 있는데, 그러면 자동으로 평가된 후 들어간다.

f = (!!x) -> x
f 'truely' # true

g = (+x) -> x
g ' ' # 0

obj = {prop: 1}
h = (^^x) ->
  x.prop = 99
  x
h obj
obj.prop # 1

파라미터의 생략

JS의 함수는 호출 시 파라미터 개수에 크게 구애받지 않는다. 즉 선언된 파라미터보다 부족한 개수의 인자가 넘겨지면, 빈 인자는 undefined를 갖게되고, 인자가 과하게 많이 넘겨지면 함수의 로컬 스코프에 매핑되지 못한 인자는 모두 무시된다.

LS의 함수에 있어서 정의를 파라미터 없이 함수를 만들었다 하더라도 함수 본체에서는 파라미터를 참조하는 것이 가능하다. 사실 이는 JS의 스펙에 정의된 arguments2 객체에 의한 것이다.

단 인자 함수의 파라미터는 it으로 지칭한다. 그외의 파라미터는 모두 &0, &1 과 같은 식으로 번호 순서대로 참조하여 처리할 수 있다.

바운드 함수

바운드 함수는 특정 객체에 소유권이 묶인 함수를 말한다. 보통 함수 내에서 this를 참조하는 것은 해당 함수를 호출한 문맥이 되는데, 바운드 함수는 처음 바운드한 시점의 문맥이 유지된다. 바운드 함수의 자세한 내용에 대해서는 별도로 찾아보도록 하고, 바운드 함수를 작성하는 것은 ~> 를 써서 웨이브진 화살표를 쓴다는 점만 기억하자.

obj = new
  @x = 10
  @normal = -> @x  
  @bound = ~> @x

obj2 = x: 5
obj2.normal = obj.normal
obj2.bound = obj.bound

obj2.normal! # this.x 이고 이 때 this는 obj2 이므로 5
obj2.bound # 10. bound메소드는 obj에 바인딩되어 있으므로, 내부의 this는 obj를 가리킨다.

흔히 바운드 함수는 특정 객체의 메소드를 이벤트 핸들러를 사용하며, 그 내부에서 this를 참조할 때 유용하다.

- 대신 ~를 쓰는 것이 바운드 함수를 의미한다는 것은 매우 일관적으로 적용되며, !~>, ~~>, ~function 등의 표현이 그대로 사용될 수 있다.

커링

커링은 하스켈 커리의 이름을 따서 명명되었는데, 모든 다 인자 함수는 단인자 함수들이 합성된 상태로 볼 수 있다는 것을 말한다. 예를 들어 두 정수를 더하는 add 라는 함수가 있다면 다음과 같이 정의하고 호출할 수 있다.

add = (x, y) -> x + y
add 3 2

이 때, 이 호출식을 (add 3) 2라고 생각하는 것이다. 그러면 add 3은 정수 하나를 받아서 3을 더한 값을 리턴하는 단인자 함수가 된다.

그렇다면 다시, adda 라는 정수를 받아서 “b라는 정수를 받아 여기에 a를 더해서 리턴하는 함수”를 리턴하는 함수라고 생각할 수 있다.

add = (a) ->
  (b) -> a + b

add-one = add 1
add-one 2
# 3

이렇게 커링을 이용하면 쉽게 부분적용된 함수를 만드는 것이 가능해진다. 그리고 LS에서는 자동으로 커리되는 함수를 만들 수 있는 선언법으로 -->를 쓰는 것을 지원한다. 역시 같은 맥락에서 바운드된 커리드 함수는 ~~> 으로 선언할 숭 있다.

add = (a, b) --> a + b
add-one = add 1
add-one 2 #=> 3

접근자 단축

접근자 메소드/함수의 경우에 맵이나 필터 동작에 적용되는 경우 예를 들어 (x) -> x.prop과 같은 식으로 처리하는 것은 (.prop)으로 줄여 쓸 수 있다. 이는 특정 프로퍼티를 호출하는 것을 괄호로 둘러싼 것이기 때문에 메소드 호출 역시 같은 식으로 처리할 수 있다.

map (.length) <[ hello there you ]> #=> [5, 5, 3]
filter (.length < 4), <[ hello there you ]> #=> ['you']

map (.join \|) [[1 2 3], [7 8 9]]
#=> ['1|2|3', '7|8|9']

반대로 (obj.) 이라고 쓰는 것은 (it) -> (obj.it)의 단축 표현이 된다.

obj = one:1, two:2, three:3
map (obj.) <[one, three]> #=> [1, 3]

부분 적용

표현식 내에 언더스코어(_)를 사용하여 해당 표현식을 1개 인자로 받는 함수로 간주하고, 언더 스코어는 해당 인자의 위치를 표시하는 플레이스 홀더로 생각할 수 있다. 이는 커리드 함수에서 적절한 위치에 있지 않은 파라미터를 가변으로 남기고 싶을 때 유용하다.

# 여기서 쓰인 filter는 별도로 정의된 top-level의 함수라 가정한다.
filter = (fn, arr) --> arr fn
# 이 떄, 특정한 리스트에 대해서 고정하고 필터링 함수만 변경하려할 때,
# 다음과 같이 쓰게 되는데
filter-nums = (fn) -> filter fn, [1 to 5] # 
# 인자로 받게되는 fn의 위치를 `_`를 이용해서 표시해주면 된다.
filter-nums = filter _, [1 to 5]


filter-nums (<3) # [1, 2]

이러한 부분적용된 함수는 특히 고차 함수를 파이핑으로 연결할 때 유용하다. 아래 예제는 underscore.js를 이용해서 특정한 리스트를 조작하는 코드이다. “인자로 받은 객체가 다시 인자로 전해질 때”를 상정하기 때문에, _의 사용이 혼동되지 않고 해석될 수 있다.

[1 2 3]
|> _.map _, (* 2)
|> _.reduce _, (+), 0
# => 12

백 콜

콜백으로 주어지는 표현식들은 결국 블럭으로써, 들여쓰기를 적용해야 한다. 백 콜은 이러한 방식을 거꾸로 표현하여 콜백을 들여쓰지 않고 표현할 수 있게 해준다.

map (-> it * 2), [1 to 3] 

# 백 콜로 전환
x <- map _, [1 to 3]
x * 2  # 여기서부터는 _ 에 들어갈 표현을 쓸 수 있다. 

백 콜은 콜백을 들여쓰지 않게 해주기 때문에, 중첩되는 콜백지옥을 깔끔하게 처리해주는 장점을 가지고 있다. 만약 top레벨의 코드 중간에 백 콜을 쓰게 된다면, 이후 끝라인까지의 모든 내용이 콜백 내의 코드로 간주된다. 백 콜의 코드가 중간에서 끝나야 한다면 미리 do를 사용해서 들여쓰기 블록을 시작해주자.

do
  data <-! $.get 'ajaxtest'
  $ '.result' .html data  # $.get \ajaxtest의 콜백이며, 콜백의 인자는 data
  processed <-! $.get 'ajaxprocess', data  # 콜백 내에서 `ajaxprocess`에 대한 처리를 또 호출
  $ '.result' .append processed # 여기는 콜백 내의 콜백이지만, 들여쓰기는 더 이상 없다.

alert \hi

위 코드는 다음과 같이 컴파일 된다.

$.get('ajaxtest', function(data){
  $('.result').html(data);
  $.get('ajaxprocess', data, function(processed){
    $('.result').append(processed);
  });
});
alert('hi');

LET/NEW

함수와 관련하여 let, new에 대한 표현을 짚고 마무리하도록 하겠다. let은 특정한 익명함수를 생성하는데, 해당 함수 내에서의 특정한 문맥을 생성해준다. 즉 let A = B { 블럭} 의 형태이며, 이 때 블럭 내에서 언급되는 A는 모두 B로 치환된다.

let $ = jQuery
  $.isArray []

위의 이 표현은 $jQuery가 되는 블럭 스코프를 생성한 후에 $.isArray []를 평가하였으므로 true가 된다. 이 때 외부 스코프에 $이 있더라도 여기서는 자체 스코프만을 참조할 것이다. 비슷하게 아래와 같은 코드도 작성할 수 있다.

x = let @ = a:1, b:2
  @b ^ 3
x #=> 8

new는 새로운 익명 컨스트럭터를 만들어서 즉시 호출하는 개념이다.

doc = new
  @name = \spot
  @mutt = true

# {name: 'spot', mutt: true}

보너스

다음은 nodejs를 통한 간단한 HTTP 서버의 기본 구현을 LS로 작성한 것이다. 콜백속에서 또 콜백을 전달하는 형태의 함수호출 패턴이 존재하고, 체이닝이 쓰인다. 이를 do와 백콜을 이용하여 깔끔하게 작성할 수 있다.

require! <[ fs http url ]>
const ROOTDIR = 'html/'

do
  (req, res) <-! htttp.create-server
  url-obj = url.parse req.url, yes no
  do 
    err, data <-! fs.read-file ROOTDIR + url-obj.pathname
    if err? 
      res.write-head 404
      res.end <| JSON.stringify err
    else
      res.write-head 200
      res.end data
.listen 8080

참고자료

  • LiveScript.net
  • HTTP 서버 구현: https://mylko72.gitbooks.io/node-js/content/chapter7/chapter7_4.html

  1. named function. 여기서는 function 키워드를 써서 정의한 함수를 말한다. 
  2. arguements에 대한 MDN 설명 참조.