쾌락코딩

코틀린 invoke 함수(람다의 비밀)

21 Mar 2019 | kotlin invoke operator

invoke 란?

코틀린에는 invoke라는 특별한 함수, 정확히는 연산자가 존재한다. invoke연산자는 이름 없이 호출될 수 있다. 이름 없이 호출된 다는 의미를 파악하기 위해 아래의 코드를 보자.

object MyFunction {
    operator fun invoke(str: String): String {
        return str.toUpperCase() // 모두 대문자로 바꿔줌
    }
}

MyFunction이라는 오브젝트 하나가 있다. obeject키워드로 만들었기 때문에 MyFunction은 하나의 객체처럼 사용될 수 있다. 즉, 하나의 객체이기 때문에 객체 안의 메서드를 호출하기 위해서 아래와 같이 호출하고 싶을 것이다.

MyFunction.invoke("hello") // HELLO

물론 잘 동작하지만, kotlin에서 invoke라는 이름으로 만들어진 함수는 특별한 힘을 갖는다. 이름 없이 실행될 수 있는 힘이다. 즉, 아래와 같이 호출이 가능하다.

MyFunction("hello") // HELLO

MyFunction은 객체다. 그렇기 때문에 MyFunction을 print해보면 MyFunction의 주소값만 출력될 뿐이다. 그런데 MyFunction안에 invoke()함수가 정의 되어있으므로 MyFunction에서 메서드 이름 없이 바로 호출한 것이다. 물론 파라미터를 받을 창구가 있어야 하므로 ()안에 파라미터를 넣어서 실행이 가능하다.

연산자

이렇듯 분명히 invoke와 같이 이름을 부여한 함수임에도 불구하고 실행을 간편하게 할 수 있게 하는 것들을 연산자라고 부른다. 그런 연산자들 몇 개를 코틀린에서 미리 정해놓았다. 대표적으로 + 연산자가 있다. 간단히 예제 하나를 보면서 연산자가 무엇인지 알고 다음으로 넘어가자.

object Sample {
    operator fun plus(str: String):String {
        return this.toString() + str
    }
}

main() {
    Sample + " Hello~!" // [Sample의 주소값] Hello~!
}

실행해보면 [Smaple의 주소값]부분에는 실제로 주소값이 들어가고, 그 뒤에 바로 Hello~!라는 글자가 붙을 것이다. 즉 plus라는 이름으로 함수를 만들었지만 plus는 코틀린에서 연산자로 정의해 놓았으므로 plus연산자를 호출하기 위해 틀별히 + 기호를 사용해서 호출한다.

람다는 invoke 함수를 가진 객체다.

코틀린은 람다를 지원한다. 예를 들어 아래와 같은 람다 함수가 있다고 하자. 이미 코틀린이 기본으로 제공하는 함수를 한 번 감싸는 의미 없는 코드이지만 이해를 위해 작성해보았다.

val toUpperCase = { str: String -> str.toUpperCase() }

모든 값, 또는 값을 담는 변수에는 타입이 있다. Int일 수도, String일 수도, 또는 우리가 만든 클래스 타입일 수도 있다. 그렇다면 위의 toUpperCase는 타입이 무엇일까? Int도, String도 아니다. String을 받고, 다시 String을 반환하는 (String) -> String 타입이다.

그러나 (String) - String은 좀 생소하다. 더 정확히 어떤 걸 의미하는 것일까? 사실 위 타입은 코틀린 표준 라이브러리에 정의된 Function1<P1, R>인터페이스 타입이다. Function<P1, R>의 구현을 살펴보면 invoke(P1) : R 연산자 하나만 달랑 존재한다. 위에서 언급했듯이 invoke연산자는 이름 없이 호출할 수 있다. 이름 없는 함수인 람다와 연관성이 조금 보인다.

결국 위에서 작성한 toUpperCase는 아래 코드와 같다.

val toUpperCase = object : Function1<String, String> {
    override fun invoke(p1: String): String {
        return p1.toUpperCase()
    }
}

실제로 코틀린에서 작성한 람다는 위의 코드와 같기 때문에 결국 람다도 컴파일 시간에 람다가 할당된 객체로 변환된다는 뜻이다. 개발자는 그것의 invoke를 호출하는 셈이다.

toUpperCase는 현재 invoke라는 연산자 하나를 가진 객체이다. 이제 위에서 언급 알아본대로 toUpperCase.invoke("hello")가 아닌 toUpperCase("hello")와 같이 호출할 수 있음을 기억한 채로 toUpperCase를 사용해 보자.

fun main() {
    val strList = listOf("a","b","c")
    println(strList.map(toUpperCase)) // [A,B,C]
}

map함수는 strList의 요소들을 순회하면서 각각의 요소(a,b,c)마다 toUpperCase(요소)를 실행할 것이다. toUpperCase가 invoke연산자를 가지고 있기 때문에 이렇게 편하게 사용 가능한 것이다. 또한 위의 코드는 아래와 같이 작성할 수 있다.

fun main() {
    val strList = listOf("a","b","c")
    println(strList.map {str: String -> str.toUpperCase()}) // [A,B,C]
}

{str: String -> str.toUpperCase()} 이 부분이 결국 런타임 시 invoke를 하나 가지는 오브젝트로 변환된다.

끄

읕

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