[C++] 람다(Lambda)
👻 람다(Lambda)
람다(Lambda)는 함수 객체를 손쉽고 빠르게 만드는 문법이다. 람다 자체로 C++11에 새로운 기능이 들어간 것은 아니고 일종의 익명 함수(이름이 지어지지 않은 함수)라고 볼 수 있다.
- 람다 표현식(Lambda Expression)
[캡처](인자값) {구현부}
함수 객체가 필요한 부분에 조금 더 간편하게 구현할 수 있는 장점이 있다.
// Functor 이용
struct IsUniqueItem {
bool operator()(Item& item) {
return item._rarity == Rarity::Unique;
}
};
auto findIt = find_if(v.begin(), v.end(), IsUniqueItem());
if (findIt != v.end())
cout << "아이템 ID : " << findIt->_itemId << endl;
기존의 함수 객체를 이용하면 비록 한 번만 사용하더라도 구조체를 만들어 지정을 해줬어야 했는데, 람다 표현식을 사용하면 한 줄로 구현이 가능하다.
// 람다 이용
auto isUniqueLambda = [](Item& item) { return item._rarity == Rarity::Unique; };
auto findIt2 = find_if(v.begin(), v.end(), isUniqueLambda);
if (findIt2 != v.end())
cout << "아이템 ID : " << findIt2->_itemId << endl;
여기서 isUniqueLambda는 클로저(closure)라고도 부른다. 람다에 의해 만들어진 실행 시점 객체를 의미한다. find_if에 람다식을 바로 넣을 수도 있다.
- 반환 타입 설정
// 반환 타입 추가
auto isUniqueLambda = [](Item& item) -> int { return item._rarity == Rarity::Unique; };
🌱 캡처 모드
람다식의 대괄호 [ ]에 들어가는 부분을 캡처라고 한다. 해당 부분은 사진을 캡처 하듯, 일종의 스냅샷을 찍는다고 이해하면 편하며 함수 객체 내부에 변수를 저장하는 개념과 유사하다.
외부에 있는 변수를 사용할 수 있는데, 캡처 부분에서 값을 어떻게 가져올건지 방식을 정해줄 수 있다.
int itemId = 4;
auto findByItemIdLambda = [=](Item& item) { return item._itemId == itemId; };
itemId = 10;
=: 값 복사 방식&: 값 참조 방식
위의 코드가 있다고 가정했을 때, 복사 방식을 사용하게되면 람다식 뒤에 itemId를 10으로 바꿨다 해도 이미 4가 저장되어 변하지 않는다. 반면에 참조 방식을 사용하게되면 itemId의 참조 주소값을 가지고 있기 때문에 람다식 이후에 값이 변경되면 변경된 값을 가리키게 된다.
해당 캡처 부분의 방식 중엔 위처럼 =, &를 통해 모든 변수를 통틀어 관리할 수 있기도 하지만 변수 하나하나씩 방식을 지정해줄 수도 있다. 전자처럼 한데 묶어 관리하는 방식은 지양해야 하며 변수가 많더라도 하나씩 지정해주는 방식이 더 선호된다.
int itemId = 4;
Rarity rarity = Rarity::Unique;
ItemType type = ItemType::Weapon;
auto findItemLambda = [&itemId, rarity, type](Item& item) {
return item._itemId == itemId && item._rarity == rarity && item._type == type;
};
- 변수마다 캡처 모드를 지정해서 사용이 가능하다.
[변수명]: 값 복사 방식&[변수명]: 값 참조 방식
🌱 주의할 점
- 람다는 호출되는 범위 내에 존재하는 모든 변수들을 캡처할 수 있다. 클래스 멤버 함수 내에서 선언되면
this포인터를 켑처할 수 있는데, 외부에서 호출할 때 문제가 발생할 수 있다.
class Knight {
public:
auto ResetHpJob() {
auto f = [this]() {
this->_hp = 200;
};
return f;
}
public:
int _hp = 100;
};
Knight* k = new Knight();
auto job = k->ResetHpJob();
delete k;
job();
위와 같은 코드가 있다고 가정했을 때, 람다식이 Knight의 멤버 함수 ResetHpJob 내부에서 선언되어있는 상태다. 람다식은 수행 시점과 선언 시점이 달라 위처럼 구현할 수 있는 것이다.
하지만 클래스 외부에서 객체를 만들고, 함수 실행문도 따로 저장해둔 다음 객체를 삭제한 후 함수를 실행시키면 이미 없어진 객체를 가리키는 람다식 내의 this가 전혀 상관없는 메모리를 가리키게 된다. 이렇게 되면 메모리 오염이 발생하게 되는것이다.
이렇게 람다식을 사용할 때는 시점이 바뀌면서 유효함이 사라지지 않는지 신중하게 생각하고 구현해야 위 같은 에러를 방지할 수 있다. 해당 에러는 바로 알기가 힘들어 시간이 지난 후에 크래시가 날 확률이 높다.
👻 글을 마치며
이번 시간에는 람다 표현식에 대해 알아보았다. 예전부터 공부해보고 싶었던 부분인데 워낙 복잡해서 혼자서는 알기 힘들었던 기억이 난다. 그래도 강의를 듣고 여러 예제로 익히다보니 문법의 각 구문이 의미하는 것들도 하나 둘씩 이해가 되었다. 하지만 아직 캡처 블록에 대한 개념이 확실하게 잡히지 않아서 더 많은 예제를 풀어봐야 할 것 같다.
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