call-as-function

x_0o0·2023년 11월 27일

Swift RGB 저널

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call-as-function 에 대해 알고 싶으신 분	🔴 Read (가볍게 읽기 좋음)

call-as-function 알아보기

객체의 메서드를 호출하지 않고 객체 자체를 함수로 사용하는 방법.

1. 서론

Pointfree.co 의 ComposableArchitecure 라이브러리에서 제공하는 Send 타입이 CallAsFunction 을 구현하고 있어 다음과 같이 쓸 수 있다고 안내되어 있습니다.1

return .run { send in
    send(.started)
    defer { send(.finished) }
    for await event in self.events {
        send(.event(event))
    }
}

이 때 send는 함수처럼 쓰고 있지만 타입을 보면 함수 타입이 아닌 Send 타입의 객체입니다.
객체를 함수처럼 쓸 수 있는 이유는 Send가 call-as-function 을 구현하고 있기 때문입니다.

이 문서에서 call-as-function이 무엇인지 다뤄보겠습니다.

2. 알아보기

2.1. 사용 방법

다음 내용은 Swift.org 의 내용을 번역하였습니다.2

call-as-function 메서드 이름은 callAsFunction() 또는 callAsFunction( 로 시작하여 인자가 있는 형태를 사용합니다.

예를 들어, callAsFunction(_:_:) 과 callAsFunction(something:) 둘 다 call-as-function 메서드 이름으로 사용가능 합니다.

다음 함수 호출은 모두 동일합니다.

struct CallableStruct {
    var value: Int
    func callAsFunction(_ number: Int, scale: Int) {
        print(scale * (number + value))
    }
}

let callable = CallableStruct(value: 100)
callable(4, scale: 2)
callable.callAsFunction(4, scale: 2)
// 둘 다 208 를 출력합니다.

call-as-function 메서드는 다음 두 가지 사이에서 적절한 절충안을 만들어 균형을 유지시킵니다.

타입 시스템에 얼마나 많은 정보를 인코딩할 지
런타임 동안 얼마나 많은 동적 행동이 가능할 지

2.2. 왜 사용하는가?

객체를 함수처럼 호출할 수 있는 것은 상태를 가진 계산 프로그램, 파서 또는 컴퓨팅 객체를 표현하고자 할 때 유용함을 제공합니다. 이는 복잡한 수학 연산 및 머신 러닝에서 특히 흔하며 특정 객체가 일부 상태를 유지하고 하나의 메서드만을 구현하는 경우가 있습니다.

donnywals.com 에서 다음과 같은 예시를 통해 설명하고 있습니다. 실제 파이썬에서 자주 볼 수 있는 패턴 중 하나인 함수에 렌더링 객체를 전달하는 패턴을 Swift 언어로 보여주며 설명하고 있습니다.

protocol Route {
    associatedtype Output
}

func registerHandler<R: Route>(_ route: R, _ handler: (R) -> R.Output) {
    return renderer(route)
}

registerHandler 는 Route 프로토콜을 준수하는 객체를 전달받고, 이를 handler 에서 인수로 전달합니다. 이 함수를 다음과 같이 호출할 수 있습니다.

registerHandler(homeRoute) { route in
    /* 여기서 아웃풋을 생성하기 위해 수많은 작업을 수행해야 함 */

    return output
}

간단한 renderer의 경우 이 방식은 문제가 없지만, 파이썬 패턴을 현재 스위프트로 보여주고 있음을 고려하여, 파이썬의 맥락에서, 이러한 코드는 웹서버에서 실행됩니다.
route는 사용자가 요청한 웹페이지의 URL(또는 경로)와 동등합니다. registerHandler의 클로저는 사용자에 의해 연결된 라우트가 요청될 때마다 호출됩니다. 처리해야할 작업이 많은 경우 간단한 클로저만으로 충분치 않을 수 있습니다. route를 처리하는데 사용되는 객체에는 데이터베이스 연결, 캐싱, 인증 등등 여러 기능이 있어야 합니다.
이 모든 것을 클로저에 포함시키는 것은 좋은 아이디어가 아닙니다. 클로저에 포함시키는 것 대신 route를 처리하는 하나의 객체를 사용하는 것이 좋습니다. 이 때 call-as-function을 사용하는 것이 매우 유용합니다.

struct HomeHandler {
    let database: Database
    let authenticator: Authenticator

    // ...

    func callAsFunction<R: Route>(_ route: R) -> R.Output {
        /* 여기서 아웃풋을 생성하기 위해 수많은 작업을 수행해야 함 */

        return output
    }
}

let homeHander = HomeHandler(
    database: database, 
    authenticator: authenticator
)

registerHandler(for: homeRoute, homeHandler)

이렇게 객체를 클로저를 받는 함수에 그대로 전달할 수 있습니다. homeHandler.callAsFunction 과 같이 메서드를 직접 넘길 수도 있으나 call-as-function 을 사용하기 때문에 어떤 메서드를 호출해야하는지 알 필요가 없어 사용도 쉽고, 읽기도 쉽습니다.

3. 결론

서론에서 보았던 Pointfree.co 의 ComposableArchitecture 의 예시코드를 다시 살펴 보겠습니다.

return .run { send in
    send(.started)
    defer { send(.finished) }
    for await event in self.events {
        send(.event(event))
    }
}

이때 클로져가 전달하는 실행인자가 함수가 아니라 Send 라는 객체입니다. 하지만 Send 가 callAsFunction 을 구현하고 있기 때문에 아래와 같이 함수처럼 사용할 수 있습니다.

send(.started)

따라서, call-as-function 은 객체의 메서드를 호출하지 않고 객체 자체를 함수로 사용하는 방법을 제공합니다.

4. 참조

4.1 용어 정리

국문	영문	설명
인자, 매개변수	Parameter	함수를 정의할 때 필요한 변수 이름, 함수의 전달되는 값을 넘겨받을 때 쓰이는 변수
인수, 실행인자	Argument	함수를 호출할 때 실제로 넘어가는 변수 값