[Kotlin in Action] 3장. 함수 정의와 호출

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도서 <코틀린 인 액션 2/e>를 읽으며 코틀린에 대해 이해한 내용을 정리한 글이다.


3장에서는 자바와 다른 코틀린 함수 정의의 특징와 편리한 함수 호출에 대해 학습한다. 특히 확장 함수와 확장 프로퍼티를 이해하고 잘 활용할 수 있도록 연습한다.


3.1 코틀린의 컬렉션

  • 코틀린의 컬렉션 역시 자바 컬렉션 프레임워크로 구현되어있다.
  • 코틀린 컬렉션은 인터페이스 이름에 따라 읽기 전용과 변경 가능한 것으로 구별할 수 있다.

읽기 전용

종류인터페이스/타입
리스트List<T>
집합Set<T>
맵Map<K, V>
시퀀스Sequence<T>

변경 가능

종류인터페이스/타입
리스트MutableList<T>
집합MutableSet<T>
맵MutableMap<K, V>


val list = listOf(1, 2, 3)
val map = mapOf(1 to "one", 3 to "three", 5 to "five")

그럼 list는 val로, mutablelist는 var로만 선언해야 하는가?
그게 자연스럽지만, 컬렉션 내 원소가 아닌 객체에 대한 참조 자체를 바꿔야 한다면 읽기 전용 컬렉션도 var로 선언할 수도 있겠다.


3.2 코틀린의 편리한 함수 호출

자바와 달리 코틀린에서 지원하는 편리한 함수 호출 방식에 대해 알아보자.

3.2.1 이름 붙인 인자 (Named Variable)

hello("Cat", 3, "Seoul") // 위치 기반 인자 전달
hello(name = "Cat", city = "Seoul", age = 3) // 이름 붙인 인자
  • 이름 붙인 인자로 가독성 및 실수를 개선할 수 있다.
  • 위치 기반 인자 전달도 가능하다.

3.2.2 디폴트 파라미터

fun hello(name: String, age: Int = 0, city: String = "Unknown") { ... }
  • 디폴트 파라미터를 사용해 오버라이딩이 많아지는 문제를 개선한다.
  • 파라미터 값을 지정하지 않으면 디폴트 값이 들어간다.

다른 언어와 달리 디폴트 값이 있는 인자들이 뒤에 와야 할 필요는 없지만, 이 경우 디폴트 값을 사용하려면 위치 기반 인자를 활용하기 애매해진다.

3.2.3 최상위 함수와 최상위 프로퍼티

[최상위 함수]

  • 정적인 유틸리티 클래스를 없앤다.

    • 모든 메소드가 클래스 안에서 동작해야 하는 자바 언어에서는, 다양한 곳에서 사용되거나 API를 크게 만들고 싶지 않은 경우에도 클래스를 만들어 사용해야 한다 → 특별한 상태나 행위 없이 정적인 메서드만 있는 클래스가 생겨남

    • 마찬가지로 해당 패키지를 임포트해야 하지만, 불필요하게 클래스로 감싸지는 게 없어진다.

  • 클래스가 있어야 컴파일 가능한 JVM 환경에서 실제로는 어떻게 실행되는가?

    • 해당 파일명 (e.g. join.kt → joinKt) 으로 클래스를 만들어 컴파일한다. 이름을 명시적으로 지정하고 싶으면 @file:JvmName 애노테이션을 사용하면 된다.

    자바와의 호환은 대체로 애노테이션이 처리하는 모습을 볼 수 있다.

[최상위 프로퍼티]

  • 최상위 프로퍼티로 상수를 정의할 수 있다. const val = public static final

    val은 final과 같은 효과. const로 최상위 프로퍼티를 정의하면 전역적으로 쓸 수 있으니 static으로 보는 듯하다.

3.2.4 확장 함수와 확장 프로퍼티

  • 특정 클래스 밖의 함수/프로퍼티를 특정 클래스의 인스턴스 메서드/프로퍼티로 쓸 수 있게 한다.

[확장 함수]

fun String.lastChar(): Char = this.get (this.length - 1)
  • 수신객체.메서드명
    • this 생략가능
  • 확장이라는 개념은 캡슐화를 깨지 않는다. 확장 함수 내에서 내부 메서드/프로퍼티 다 사용할 수 있지만 private, protected는 불가능하다.

  • 수신객체 입장에서는 확장함수나 멤버 메서드나 다 똑같은 메서드이다.

  • 내부적으로 정적 메서드로 구현된다. 첫 번째 인자가 수신객체.
    • 따라서 자바에서도 쉽게 호환 가능하다.

하나의 파일 내에 여러 같은 이름이 있다면 임포트시 as 키워드로 이름을 바꿔 부르자. 길게 임포트 경로를 써서 구분하는 것보다는 짧게 쓰는 것이 코딩 컨벤션.

확장 함수는 오버라이드 할 수 없다

  • 확장 함수는 클래스의 일부가 아니기 때문이다.
  • 상속 관계와 다르게, 확장 함수는 타겟 클래스의 밖에 선언된다.
  • 실제 호출될 함수는 확장 함수 호출 시 수신 객체로 지정한 변수의 컴파일 시점의 타입에 결정되지, 실행 시간에 그 변수에 저장된 객체의 타입에 의해 결정되지 않는다.
fun View.showOff() {
    println("I'm a view!")
}
fun Button.showOff() {
    println("I'm a button!")
}
fun main() {
    val view: View = Button() // 실제 런타임에는 변수에 Button 객체가 할당되겠지만,
    view.showOff() // 확장 함수는 정적 바인딩이므로 View.showOff()가 호출된다.
}

cf. 확장 함수의 이름과 멤버 함수의 이름이 같다면 멤버 함수가 우선이다.

[확장 프로퍼티]

  • 확장 함수와 마찬가지로 확장 프로퍼티를 사용하면 함수가 아니라 프로퍼티 형식의 구문으로 사용할 수 있는 API를 추가할 수 있다. 짧아서 편하다
  • 단, 기존 자바 인스턴스에 필드를 추가할 방법이 없기에 실제로 확장 프로퍼티는 아무 상태도 가질 수 없다.
var StringBuilder.lastChar: Char
    get() = get(length - 1)
    set(value: Char) {
        setCharAt(length - 1, value)
    }
  • 필드가 없어 기본 게터, 세터 구현이 제공되지 않는다. 따라서 직접 정의해야 한다.

StringBuilder는 var 가변 객체라 setter를 만들 수 있다는 것도 한 번 생각해주기. String은 안 된다!

🤔 확장 프로퍼티가 확장 함수에 비해 지니는 장점이 짧다 밖에 없나?

둘은 말 그대로 프로퍼티냐, 함수냐가 차이점이다. 이는 코드의 역할을 파악할 수 있게 돕는다. 예를 들어 방금 나온 마지막 글자에 대한 동작은 어떤 행동보다는 속성에 가깝다. 세터는 메서드 같긴 한데, 원래 게터와 세터를 추상화해서 가지고 있는 게 프로퍼티다 반면 메서드는 코드를 읽었을 때, 얘가 상태 변화나 부수적 효과를 가져올 것이라고 기대할 수 있다.


3.3 컬렉션 처리

[가변 인자 함수]

printf(String format, Object... args)
  • 자바에서는 ...를 사용하며, 배열에 들어있는 원소들은 그대로 넘길 수 있다.
// 표준 라이브러리의 listOf()
fun listOf<T> (vararg values: T): List<T> { /* ... */ }
  • 가변 길이 인자 vararg를 사용하면 가변적인 인자의 개수만큼 배열에 그 값들을 넣어준다.
  • 코틀린은 배열에 들어있는 원소들을 풀어서 하나씩 전달해야 한다. 따라서 배열 앞에 스프레드 연산자 *를 붙여야 한다.

[중위 함수 호출과 구조 분해 선언]

1.to("one")
1 to "one"
  • 인자가 하나뿐인 일반 메서드/확장 함수에 중위 호출을 사용할 수 있다.
infix fun Any.to(other: Any) = Pair(this, other)
  • 중위 호출을 사용하려면 infix 변경자를 함수 선언 앞에 추가한다.
val (number, name) = 1 to "one"
  • 구조 분해 선언을 통해, 생성된 쌍(튜플)이 두 변수를 즉시 초기화한다.
  • Pair, Map 등 다양하게 사용 가능.


3.4 문자열과 정규식 다루기

[파싱에 특화된 코틀린의 여러 메서드들]

  • 코틀린 문자열은 자바 문자열과 똑같다.
"12.345-6.A".split('.', '-')
"12.345-6.A".split("\\.|-".toRegex())
  • Regex를 받는 자바의 split()에 더해 문자열을 받아 더 직관적으로 문자열을 나눌 수 있는 split()을 제공한다.
  • 심지어 여러개의 구분자를 받을 수 있다.

[3중 따옴표 문자열]

  • """을 사용하면 어떤 문자도 이스케이프할 필요가 없다.
  • 줄바꿈도 그대로 들어간다.
  • 문자열 템플릿을 쓰고 싶으면 내포 식 ${}을 쓰자.

자바의 문자열 블록과 거의 유사, 대신 자바는 문자열 템플릿을 쓰려면 String.format()을 써야 하고, “”” 뒤 줄바꿈이 필요했다.


3.5 로컬 함수와 확장

로컬 함수로 중복을 피하면서도 읽기 쉬운 코드 만들기

  • DRY 원칙을 피하려다 보면 메서드가 흩어져서 오히려 읽기 어려울 때가 있다.
  • 코틀린의 로컬 함수를 통해 추출한 함수를 원래 함수에 포함시킬 수 있다.


class User(val id: Int, val name: String, val address: String)
// 만약 private로 만들고 싶다면 private val로 선언해야 함

fun User.validateBeforeSave() {
    fun validate(value: String, fieldName: String) {
        if (value.isEmpty()) {
            throw IllegalArgumentException("Can't save user $id: empty $fieldName")
        }
    }
    validate(name, "Name")
    validate(address, "Address")
}

fun saveUser(user: User) {
    user.validateBeforeSave()
}
  • validate라는 로컬 함수를 만들어 비어있는지 확인하고 예외를 던지는 로직을 재사용한다.
  • 이 함수는 오직 validateBeforeSave에서만 필요하므로, 다른 곳에 노출되지 않고 원래 함수에 캡슐화된다.
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