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람다

함수형 언어의 대두와 함께 최근 각종 언어에서 람다의 지원이 유행인데요. C++0x에서도 지원 예정입니다. D는 역시 아주 깔끔하고 간소한 문법으로 익명 함수를 지원하고 있습니다.
// print counts string[] words = array(freqs.keys); sort!((a, b) { return freqs[a] > freqs[b]; })(words); foreach (word; words) { writefln("%6u\t%s", freqs[word], word); }
위에서 다음 줄에 주목해주세요.
sort!((a, b) { return freqs[a] > freqs[b]; })(words);
기본적으로 다음과 같은 문법으로 정렬 시의 정렬 함수를 지정해 줄 수 있습니다.
sort!(compile_time_arguments)(run_time_arguments);
!(...) 안의 다음 부분이 실제 람다식입니다.
(a, b) { return freqs[a] > freqs[b]; }
이와 같이 인자형이나 리턴 타입을 따로 명시해줄 필요도 없습니다. 또한, 전역 변수가 아닌 freqs 변수를 람다 함수 내에서 접근하고 있는데요. 이러한 기능으로 매우 강력한 람다식이 가능해집니다. 보통은 이런 기능을 위해 성능이 희생되는 경우가 많은데, D언어는 "지역 인스턴스화(local instantiation)"이라는 고유의 기능으로 간접 호출 없이 이러한 기능을 제공하고 있습니다.

참고자료
How Nested Functions Work - part1 by Walter Bright
How Nested Functions Work - part2 by Walter Bright


템플릿

C++에서 템플릿은 고급 기법에 속합니다. 대부분의 프로그래머들은 형 매개변수화 정도로만 템플릿을 사용하고, 코드생성엔진으로 템플릿 메타프로그래밍을 활용하는 것은 선택받은(?) 일부를 위한 흑마법의 영역으로 남겨져 있습니다. D는 이러한 템플릿의 강력함을 쉽게 활용할 수 있도록 설계되었습니다.
어떤 언어가 제너릭 프로그래밍을 제대로 지원하는지 평가하는데 일명 STL의 창시자인 Alexander Stepanov가 제시한 "스테파노프의 리트머스 테스트"가 유용합니다. 해당 언어 내에서 다음 세 함수를 구현할 수 있느냐가 바로 그 테스트입니다.

1. n>=2 의 원소들 중에서 최대값을 알려주는 제너릭 함수. 이 함수는 모든 정렬 가능 타입에 적용할 수 있어야 한다.
2. 두 값을 효율적으로(예를 들면, 상수 메모리 소모) 뒤바꾸는(swap) 제너릭 함수
3. 임의의 컬렉션에서 한 아이템을 선형 검색하는 제너릭 함수. 컬렉션은 빌트인 타입일 수도 혹은 언어가 정의한 일련의 프로토콜을 만족하는 사용자정의 타입일 수도 있다.

D로 이러한 것들이 어떻게 가능한지 간단히 결과만 보여드리겠습니다.

1. max 제너릭 함수
auto max(T1, T2)(T1 a, T2 b) if (is(typeof(b > a ? b : a))) { return b > a ? b : a; }
함수 정의 중간에 나오는 if가 신기하실 겁니다. 사용자가 크기 비교가 불가능한 타입들을 max 함수의 두 인자로 주었을 때, 깔끔한 에러 메시지를 출력하기 위해 제한을 거는 역할을 합니다. C++0x에 도입될뻔했던 concept의 기능을 어느정도 수행한다 보시면 되겠습니다.
아래와 같이 인자를 세 개 이상 받는 경우도 간단히 처리가능합니다.
auto max(T...)(T a) if (T.length >= 2) { static if (a.length == 2) { return a[1] > a[0] ? a[1] : a[0]; } else { return max(max(a[0], a[1]), a[2 .. $]); } }

2. swap 제너릭 함수
/** 소스가 멤버로 혹은 멤버의 멤버 등으로 내부에 타겟을 가리키는 포인트를 가지고 있는지 검사하는 함수. 따라서, pointsTo(x, x)는 x가 자신을 가리키는 포인터를 내부에 가지는지 검사하게 됨. */ bool pointsTo(S, T)(ref S source, ref T target); import core.stdc.stdlib, std.contracts; void swap(T)(ref T a, ref T b) { static if (is(T == struct)){ // 구조체이므로, 메모리 직접 복사 // 먼저 부적절한 알리아싱 상황 검출 assert(!pointsTo(a, b) && !pointsTo(b, a) && !pointsTo(a, a) && !pointsTo(b, b)); // 비트 스왑 ubyte[T.sizeof] t = void; memcpy(&t, &a, T.sizeof); memcpy(&a, &b, T.sizeof); memcpy(&b, &t, T.sizeof); } else { // 비구초체 타입에 대해서는, 그냥 고전적 스왑 사용 auto t = a; a = b; b = t; } }
의외로 각 경우에 모두 최적으로 돌아가도록 구현하기 매우 힘든 경우 중 하나입니다. D에서는 위와 같이 구현하면 되는데요, pointsTo 함수를 어떻게 구현하는지는 설명하지 않겠습니다. (궁금하신 분은 책을 구입해주세요. ^^)

3. linearSearch 제너릭 함수
R linearSearch(R, E)(R haystack, E needle) { for (; !haystack.empty; haystack.popFront) { if (needle == haystack.front) { break; } } return haystack; }
선형검색 제너릭 함수는 위처럼 D가 기본지원하는 range 개념을 이용해 매우 간단하게 구현됩니다.

참고자료
An Interview with A. Stepanov

이번 회는 여기까지입니다. 사실 짧은 내용과 부족한 글솜씨로 D의 강력함과 깔끔함을 충실히 전달하기가 힘들군요; 책을 사보고 싶은 욕구가 생기실 정도로만 동기부여가 되었으면 좋겠습니다. ^^


기타 참고자료
D (programming language) - Wikipedia


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