[C++] 11. 함수(feat. 전역함수, 멤버함수, 정적함수, 람다함수)

 

 

  함수는 프로그래밍의 핵심이다. 변수는 데이터고 함수는 동작을 의미한다. 우리는 프로그래밍을 통해서 원하는 것을 구현해야 하며, 구현하는 방법이 함수인 것이다. 프로그래밍은 함수로 시작해서 함수로 끝난다. 오늘은 함수에 대해 알아보자.

 

 

✅ 함수의 중요성

  함수를 생각할 때, 컴퓨터의 관점에서는 코드를 실행하는 흐름을 담고있는 곳이 함수다. 개발자의 관점에서는 코드의 가독성과 재사용성을 위해 직접만드는 것을 함수라고 생각한다. 둘 다 중요하다. 운영체제의 시스템 함수, 언어에서 제공하는 main 함수와 같이 필수적인 함수들이 있다. 이 함수들은 정의하지 않거나 잘못 구현되어 있다면 치명적인 결함으로 이어지기 때문에 매우 중요하다고 할 수 있다. 하지만 걱정하지 말자. 우리가 이런 함수들의 작동방식과 원리까지 알 필요는 없다. 운영체제 커널단을 만드신 훌륭한 분들이 있기 때문에 우리는 편하게 그 위에서 뛰어놀면 되는 것이다. 또한 우리도 고수가 되기 위해서는 사용자 지정 함수(우리가 만드는 함수)를 잘 만들어야 한다. 앞서 얘기했듯이 프로그램은 함수로 시작해서 함수로 끝나기 때문에 함수를 만들 때도 '제대로' 만들 줄 알아야 한다.

 

 

✅ 함수 네이밍

  이전에 개발자들에게 코딩하면서 가장 힘든 것이 무엇이냐고 조사한 결과를 본적이 있다. 50% 가까운 답변으로 '네이밍'을 꼽았다. 기능구현의 복잡함이나 알 수 없는 에러가 아닌 함수, 변수의 이름짓기가 가장 힘들다고 답변한 것이다. 함수 이름을 내가 원하는 방식이나 심플하게 지을 수도 있다. 하지만 코딩은 혼자 하는 게 아니다. 대부분의 개발자들은 다른 사람이 보기에도 이 함수의 역할이 무엇이고 목적이 무엇인지 한 눈에 봐도 알 수 있는 이름으로 지으려고 노력한다. 때문에 네이밍이 어렵다는 것이다.

  우선 함수의 이름은 동사로 시작해야 한다. 함수가 행위를 나타내는 것이기 때문에 그에 맞는 동사로 시작하며 뒤에 목적어가 오면 된다. 예를 들어, 수익을 계산하는 함수라면 calcProfit 이라고 지을 수 있다. 반면에 변수는 명사로 시작한다. 이유는 간단하다. 변수이자 데이터이기 때문에 특정 행위를 하는 것이 아니다. 수익을 뜻하는 변수는 단지 profit 이라고 지으면 된다. 만약 미실현 손익을 변수로 나타내려면 어떻게 해야할까? 내 경우는 unrealizedProfit 이라고 짓는다. 정답은 없지만 함수는 행위를 강조하고 변수는 데이터를 강조하면 된다.

 

 

✅ 함수 종류

  C++에서 함수의 종류는 전역함수, 정적함수, 멤버함수, 람다함수가 있다. 전역함수와 정적함수는 전역적인 특성을 갖는 함수다. 멤버함수는 클래스의 메소드를 의미한다. 다음 예제를 통해 이해해보자.

void calcProfit(double* profit)	// 전역 함수
{
    *profit = *profit * 1.1;
}

class Account
{
public:
    Account();		// 생성자
    void calcAccountProfit();	// 멤버 함수

    static int getAccountsNum();	// 정적 함수
}

int main()	// 메인 함수
{
    int var = 5;
    int result = [] (int var)	// 람다 함수
    {
        return var % 2 == 0 ? : var : var + 1;
    }(var);
}

  전역 함수와 정적 함수, 멤버 함수와 람다 함수를 간단하게 작성했다. calcProfit은 전역 함수로 동일 파일 내에서는 어디서든지 접근이 가능하다. 헤더파일을 활용한다면 다른 파일에서도 손쉽게 전역 함수를 호출할 수 있다. main 함수 또한 전역 함수다. 개인적으로는 완전 객체 지향(모든 데이터와 메서드가 클래스에 속해 있는 개념)을 추구하기 때문에 전역 변수나 함수는 지양하는 편이다.

  멤버 함수는 앞으로 마르고 닳도록 다룰 예정이니까 여기서는 간단하게만 넣었다. Account 클래스의 calcAccountProfit이라는 멤버 함수이다. Account()라는 생성자 또한 멤버 함수이다.

  정적 함수는 static으로 붙은 클래스에 속한 함수이다. 클래스에 속하지만 인스턴스와 무관하게 작동하므로 클래스 함수라고도 불린다. 정적 함수에서는 정적 변수나 전역 변수만 사용할 수 있고 멤버변수는 사용할 수 없다.

  람다 함수는 익명 함수로도 불리며, 함수 내에서도 즉시 필요한 함수를 만들어 낼 때 유용하다. 보통 function이나 함수 포인터를 넘겨 줄 경우가 많다. 예를 들어 callback함수를 등록한다거나 간단한 스레드를 만드는 경우에 궅이 함수를 따로 만들지 않고 바로 실행 가능한 함수를 만들 때 쓰인다. 실제 사용 예제는 반복문 심화 챕터의 find_if에 들어가는 람다 함수를 참고하자.

 

 

✅ 함수 오버로딩

  함수 오버로딩이란 같은 함수 이름을 쓰면서 매개변수의 개수나 타입을 다르게 해서 마치 다른 함수처럼 인식하게 하는 것이다. 컴파일러가 함수 부분을 컴파일 할 때 내부적으로 함수이름과 매개변수의 개수와 타입을 묶어서 유니크한 함수 이름으로 만들어 낸다. 이를 활용하여 함수 이름은 같지만 매개변수를 다르게 해서 다르게 동작하는 함수들을 만들 수 있다. 

#include <iostream>

void printArguments(int var1)
{
	std::cout << "you call fisrt func => " << var1 << endl;
}
void printArguments(int var1, var2)
{
	std::cout << "you call second func => " << var1 << ", " << var2 << endl;
}
void printArguments(double var1)
{
	std::cout << "you call third func => " << var1 << endl;
}

void printArguments(double var1, int var2);
{
	std::cout << "you call fourth func => " << var1 << ", " << var2 << endl;
}

int main()
{
	printArguments(4);
    printArguments(4,7);
    printArguments(3.3);
    printArguments(3.3,12);
}
// 실행결과
// you call fisrt func => 4
// you call second func => 4, 7
// you call third func => 3.3
// you call fourth func => 3.3, 12

  함수의 파라미터의 타입과 개수에 따라 호출되는 함수가 다른 것을 알 수 있다. 이처럼 함수 오버로딩을 통해 함수 이름은 같지만 다르게 인식하는 함수들을 여러개 만들 수 있다. 참고로 함수의 매개변수를 파라미터라고 하고 실제로 함수의 파라미터로 들어가는 변수를 인자(Argument)라고 한다.

 

  함수는 앞으로도 계속 등장할 것이다. 가상 함수, 함수포인터와 같은 조금 더 어려운 개념들도 있다. 함수는 추후에도 이야기 할 부분이 많기 때문에 차근차근 진행해보자.