쾌락코딩

람다 내부의 return은 언제 불가능하며 이유는 무엇일까?

11 Jan 2022 | inline_function return

고차함수에 넘긴 람다에서 return은 사용 가능할 때가 있고, 불가능 할 때가 있다. 정확하게는 인라인 고차함수의 경우 return 사용이 가능하고, 일반 고차함수는 return 사용이 불가하다.

예를 들어 흔히 사용하는 forEach의 경우 inline 고차함수라서 람다 내부에서 return이 가능하다.


fun findAndPrintTen(numbers: List<Int>) {
    numbers.forEach {
        if (it == 10) {
            println("find 10!!")
            return
        }
    }
}

fun main() {
    findAndPrintTen(listOf(1,2,3,10))
}

// find 10!!

// inline 함수로 구현된 forEach 내부 
@kotlin.internal.HidesMembers
public inline fun <T> Iterable<T>.forEach(action: (T) -> Unit): Unit {
    for (element in this) action(element)
}

그러나 inline이 아닌 일반 고차함수의 lambda에서는 return을 사용 할 수 없다. 원인을 알아보기 forEach를 직접 만들어 보며 테스트 해보자.

inline fun <Int> Collection<Int>.forEachA(block: (Int) -> Unit) {
    for (e in this) block(e)
}

fun <Int> Collection<Int>.forEachB(block: (Int) -> Unit) {
    for (e in this) block(e)
}

forEachA는 inline 고차함수고, forEachB는 일반 고차함수다. forEachA로 넘긴 람다에서는 return을 사용할 수 있고, forEachB로 넘긴 람다에서는 return을 사용하지 못할 것이다. 확인을 위해 findAndPrintTen() 함수로 돌아가서 forEachA와 forEachB를 사용하도록 한 번씩 변경해보자.

fun findAndPrintTen(numbers: List<Int>) {
    numbers.forEachA {
        if (it == 10) {
            println("find 10!!")
            return
        }
    }
}

fun findAndPrintTen(numbers: List<Int>) {
    numbers.forEachB {
        if (it == 10) {
            println("find 10!!")
            return  // compile error : 'return' is not allowed here
        }
    }
}

언급했던 대로 forEachB는 컴파일되지 못한다. 해당 위치에서는 ‘return’을 사용하지 못한다는 에러를 내뿜는다.

왜이럴까?

forEachA의 경우는 inline 함수이기 때문에 파라미터로 받는 람다가 호출하는 쪽에 inline된다. 예를 들어, 컴파일러는 아래 코드를

fun findAndPrintTen(numbers: List<Int>) {
    numbers.forEachA {
        if (it == 10) {
            println("find 10!!")
            return // findAndPrintTen를 return 시킨다
        } 
    }
}

아래처럼 변환시킨다.

fun findAndPrintTen(numbers: List<Int>) {
    for (number in numbers) {
        if (number == 10) {
            println("find 10!!")
            return // findAndPrintTen를 return 시킨다
        }
    }
}

즉 forEachA로 넘긴 람다 block이 컴파일러에 의해 그대로 inline되기 때문에 return문을 만나면 일반 for문에서 return을 하는 것과 동일하게 findAndPrintTen를 리턴시킬 수 있다. 그래서 inline 고차함수로 넘긴 람다에서는 return이 허용된다.

반면 forEachB 파라미터로 받은 람다의 경우 호출하는 쪽에 inline되지 않는다. 람다로 받은 함수는 컴파일러에 의해 아무런 처리가 되지 않고, 컴파일 된 이후 Function  타입의 객체가 된다.

람다가 결국 Function 타입의 객체라면, 이 람다를 변수에 저장할 수도 있다는 뜻인데 이런 현상 때문에 return이 금지되는 것이다(inline 함수의 람다는 객체가 아니므로 변수에 저장 불가). 만약 람다를 외부에 저장해놓고, 자신을 호출한 함수의 context를 벗어난 곳에서 함수가 실행 된다면 예상치 못한 버그가 일어날 수 있기 때문이다. 위 코드의 경우에는 findAndPrintTen 함수가 이미 끝난 상태에서 어딘가에 저장된 람다가 다시 호출 되는 경우라고 볼 수 있다. 이미 늦은 시점이다.

실제로 아래의 코드를 보면, inline 고차함수로 넘긴 람다는 다른 변수에 저장이 불가능 하다(그래서 return이 허용). 반면 일반 고차함수로 넘긴 람다는 다른 변수로 저장이 가능하여 return문으로 인한 버그 방지를 위해 return을 금지한다.

var savedFunc: () -> Unit = {}

inline fun test1(block: () -> Unit) {
    savedFunc = block // compile error:  inline될 것이기 때문에 변수로 저장할 수 없다.
}

fun test2(block: () -> Unit) {
    savedFunc = block
}

끄

읕

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