Flutter & Dart - Closure

클로저 (Closure)

클로저란?

클로저(Closure)는 함수가 외부 스코프의 변수를 참조하여, 해당 변수의 상태를 "기억"한 채로 실행되는 함수를 말합니다. 즉, 클로저는 자신이 생성된 스코프(환경)의 상태를 캡처하고 이를 유지할 수 있는 특별한 함수입니다.

Dart에서 클로저는 함수를 반환하거나, 함수 내부에서 정의된 함수가 외부 변수에 접근할 때 활용됩니다.

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클로저의 특징

1. 외부 변수의 참조
   •   클로저는 자신이 선언된 외부 스코프의 변수를 "캡처"하여 유지합니다.

   Function makeAdder(int base) {
     return (int value) => base + value; // base는 외부 변수
   }
   
   void main() {
     final addFive = makeAdder(5); // base = 5
     print(addFive(10));          // 출력: 15
     print(addFive(20));          // 출력: 25
   }
   

   위 코드에서 addFive는 클로저로, 외부 변수 base의 상태를 기억합니다.
2. 상태를 유지
   •   클로저는 생성 당시의 외부 변수를 "복사"하는 것이 아니라, 변수의 참조를 유지합니다. 따라서 외부 변수의 값이 변경되면 클로저 내부에서도 해당 변경 사항이 반영됩니다.

   Function counter() {
     int count = 0; // 외부 변수
     return () => ++count;
   }
   
   void main() {
     final increment = counter();
     print(increment()); // 출력: 1
     print(increment()); // 출력: 2
     print(increment()); // 출력: 3
   }
   
   

3. 함수형 프로그래밍의 핵심 요소
   •   클로저는 상태를 안전하게 캡처하고 관리할 수 있으므로, 함수형 프로그래밍에서 자주 사용됩니다.

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클로저의 활용 예제

1. 캡슐화된 상태 관리
   •   클로저는 외부 스코프에 있는 변수의 상태를 안전하게 보호하면서 접근할 수 있는 방법을 제공합니다.

   Function createCounter() {
     int count = 0;
     return () => ++count;
   }
   
   void main() {
     final counter1 = createCounter();
     final counter2 = createCounter();
   
     print(counter1()); // 출력: 1
     print(counter1()); // 출력: 2
   
     print(counter2()); // 출력: 1
     print(counter2()); // 출력: 2
   }
   
   

2. 이벤트 핸들러 생성
   •   클로저를 활용하여 이벤트에 따른 동작을 동적으로 정의할 수 있습니다.

   List<Function> createHandlers() {
     final handlers = <Function>[];
     for (int i = 0; i < 3; i++) {
       handlers.add(() => print('Handler $i'));
     }
     return handlers;
   }
   
   void main() {
     final handlers = createHandlers();
     handlers[0](); // 출력: Handler 0
     handlers[1](); // 출력: Handler 1
     handlers[2](); // 출력: Handler 2
   }
   
   

3. 지연 실행 (Lazy Evaluation)
   •   클로저를 사용하여 필요한 시점에만 계산을 실행하도록 할 수 있습니다.

   Function delayedAdder(int base) {
     return (int value) => base + value;
   }
   
   void main() {
     final addTenLater = delayedAdder(10);
     print(addTenLater(5)); // 출력: 15
   }
   
   

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클로저와 커링의 관계

공통점

1. 외부 변수의 상태를 캡처:
   •   클로저와 커링 모두 외부 변수나 상태를 캡처하여 유지합니다.
2. 함수 반환:
   •   클로저와 커링 모두 함수를 반환하며, 이 반환된 함수가 외부 상태에 의존해 동작합니다.

차이점

1. 목적:
   •   클로저: 외부 상태를 유지하여 해당 상태를 기반으로 동작하는 함수를 생성.
   •   커링: 다중 매개변수를 가지는 함수를 분리하여 단계별로 호출할 수 있도록 변환.
2. 구조:
   •   클로저는 상태를 기억하는 함수 자체를 생성.
   •   커링은 매개변수를 나누어 부분적으로 고정된 함수를 생성.

왜 밀접하게 느껴질까?

•   클로저는 커링을 구현하는 데 필수적입니다. 커링은 함수를 여러 단계로 분리하면서 각 단계에서 매개변수의 상태를 "기억"해야 하므로, 클로저를 활용합니다.

예시 (Dart):

Function multiply(int a) => (int b) => (int c) => a * b * c;

void main() {
  final multiplyBy2 = multiply(2);        // a = 2 고정
  final multiplyBy2And3 = multiplyBy2(3); // b = 3 고정
  final result = multiplyBy2And3(4);      // c = 4 고정
  print(result); // 출력: 24
}

위 코드에서 multiply는 클로저를 사용하여 각 매개변수를 캡처하며, 커링을 구현합니다. 이처럼 커링과 클로저는 함수형 프로그래밍의 중요한 구성 요소로 서로 밀접하게 연결되어 있습니다.

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결론

클로저는 외부 상태를 캡처하여 유지할 수 있는 강력한 도구로, Dart와 같은 언어에서 상태 관리, 지연 실행, 함수형 프로그래밍 등 다양한 활용이 가능합니다. 클로저는 커링을 구현하는 데 필수적인 역할을 하며, 두 개념은 함수와 상태를 다룬다는 점에서 함수형 프로그래밍에서 매우 밀접한 관계를 가집니다.