C++에서 디폴트 인수로 선언된 람다 표현식: 동작 방식 및 언어 규칙 분석
2024-07-27
람다 재생성 vs. 싱글톤:
- 재생성: 일반적으로 디폴트 인수로 제공된 람다 표현식은 매번 함수가 호출될 때마다 새롭게 평가됩니다. 즉, 람다 내부 변수는 각 호출마다 독립적인 초기값을 갖게 됩니다. 이는 람다가 임시 객체로 취급되기 때문입니다.
- 싱글톤: 컴파일러によっては、デフォルト引数として渡されるラムダ式が一度だけ評価され、そのインスタンスが関数呼び出し間で共有されるように実装される場合があります。 이는 람다가 정적 변수처럼 동작하게 만들고, 람다 내부 변수는 모든 호출에서 동일한 값을 유지하게 됩니다.
언어 규칙:
- C++ 표준은 디폴트 인수로 제공된 람다 표현식의 정확한 동작을 명시적으로 정의하지 않습니다. 따라서 컴파일러마다 해석 방식에 차이가 있을 수 있습니다.
- 하지만, 대부분의 컴파일러는 람다를 임시 객체로 처리하여 매번 재생성하는 방식을 따릅니다.
확인 방법:
- 컴파일러가 람다를 어떻게 처리하는지 확인하는 가장 확실한 방법은 컴파일러 문서를 참조하거나, 직접 코드를 테스트하는 것입니다.
- 또한, 람다 내부에 변수를 사용하고 해당 변수 값이 호출마다 변경되는지 확인하면 람다가 재생성되는지 판단할 수 있습니다.
결론:
- 디폴트 인수로 람다를 사용할 때는 람다가 매번 재생성된다는 것을 기본적으로 가정하는 것이 안전합니다.
- 람다가 싱글톤으로 동작해야 하는 경우, 컴파일러 문서를 확인하거나 코드 테스트를 통해 확인해야 합니다.
- 람다 내부 변수의 상태에 따라 람다 재생성 여부가 중요한 영향을 미칠 수 있으므로, 코드 작성 시 주의가 필요합니다.
참고:
- C++17에서는 캡쳐 목록을 사용하여 람다가 캡처하는 변수를 명시적으로 제어할 수 있습니다. 이를 통해 람다가 특정 변수를 참조하도록 설정하거나, 값으로 복사하도록 설정할 수 있습니다.
std::function객체를 사용하여 람다를 저장하고 전달하는 방법도 있습니다. 이 방식은 람다가 호출 지점마다 동일하게 유지되도록 보장합니다.
#include <iostream>
void foo(int x, int y = [](int a, int b) { return a + b; }) {
std::cout << x << " " << y(x, 2) << std::endl;
}
int main() {
foo(3);
foo(5);
return 0;
}
이 예제 코드는 다음과 같이 작동합니다.
foo함수는 두 개의 인수를 받습니다:x는 필수 인수이고,y는 디폴트 인수입니다.y디폴트 인수는 람다 표현식으로 정의됩니다. 이 람다 표현식은 두 개의 인수a와b를 받고,a와b의 합을 반환합니다.foo함수가 호출되면, 첫 번째 인수x는 함수에 전달되고, 두 번째 인수y는 제공되지 않으면 디폴트 람다 표현식이 사용됩니다.main함수에서foo함수를 두 번 호출합니다.- 첫 번째 호출에서는
x를 3으로 설정하고y를 생략합니다. 이 경우, 디폴트 람다 표현식이 사용되어3 + 2 = 5를 출력합니다.
- 첫 번째 호출에서는
결론:
이 예제에서 디폴트 인수로 제공된 람다 표현식은 매번 foo 함수가 호출될 때마다 새롭게 생성됩니다. 따라서 람다 내부 변수는 각 호출마다 독립적인 값을 갖습니다.
추가 정보:
- 이 코드는 C++11 이상을 지원하는 컴파일러에서 실행해야 합니다.
- 람다 표현식에 대한 자세한 내용은 C++ 표준 문서 또는 온라인 튜토리얼을 참조하십시오.
C++에서 디폴트 인수로 람다 표현식 사용을 대체하는 방법
함수 포인터 사용:
- 디폴트 인수 대신 함수 포인터를 사용하여 콜백 함수를 전달할 수 있습니다.
- 람다 표현식을 함수 객체로 변환하여 함수 포인터에 할당할 수 있습니다.
- 이 방법은 람다가 매번 재생성되지 않고 동일한 함수 객체가 재사용되도록 합니다.
#include <iostream>
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
void foo(int x, int y = add) {
std::cout << x << " " << y(x, 2) << std::endl;
}
int main() {
foo(3);
foo(5);
return 0;
}
std::function 객체 사용:
std::function객체를 사용하여 람다 표현식을 저장하고 전달할 수 있습니다.std::function은 람다뿐만 아니라 함수 포인터나 함수 객체를 저장할 수 있는汎용 래퍼입니다.
#include <iostream>
#include <functional>
void foo(int x, std::function<int(int, int)> y = [](int a, int b) { return a + b; }) {
std::cout << x << " " << y(x, 2) << std::endl;
}
int main() {
foo(3);
foo(5);
return 0;
}
별도의 함수 정의:
- 람다 표현식 대신 별도의 함수를 정의하고, 디폴트 인수로 함수 이름을 전달할 수 있습니다.
- 하지만, 코드가 다소 길어지고 함수 관리가 번거로워질 수 있다는 단점이 있습니다.
#include <iostream>
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
void foo(int x, int y = add) {
std::cout << x << " " << y(x, 2) << std::endl;
}
int main() {
foo(3);
foo(5);
return 0;
}
주의 사항:
- 위의 대체 방법들은 모두 람다 표현식 대신 동일한 코드를 반복적으로 사용하는 경우에만 적합합니다.
- 람다 표현식이 호출마다 다르게 동작해야 하는 경우에는 디폴트 인수로 람다를 사용하는 것이 여전히 가장 좋은 방법입니다.
- 코드의 가독성과 유지 관리성을 고려하여 상황에 맞는 적절한 방법을 선택해야 합니다.
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