[python] 파이썬 클로저 기초 개념

파이썬 클로저 기초 개념

본 포스팅은 코딩도장을 참고하였습니다.

• 파이썬 클로저 복습하기
• 파이썬 데코레이터 복습하기
• 파이썬 상속, 오버라이딩 복습하기

클로저

아래와 같은 함수가 있다고 합시다.

def calc():
    a = 3
    b = 5
    def mul_add(x):
        return a * x + b    # 함수 바깥쪽에 있는 지역 변수 a, b를 사용하여 계산
    return mul_add          # mul_add 함수를 반환

잘보시면 calc()함수 속에는 또다른 함수 mul_add(x)가 있는데, mul_add(x)에 쓰이는 a, b값은 mul_add 밖에 있는 변수 a, b 입니다. 또한 calc()의 리턴값을 보면 특정 값이 아니라 또다른 함수입니다.

> c = calc()
> print(c)
<function __main__.calc.<locals>.mul_add(x)>

따라서 calc()를 변수 c에 집어넣고 c를 출력해보면 함수 주소가 찍히는 것을 보실 수 있습니다. 프로그램의흐름을보면

• 1단계: calc() 호출
• 2단계: 함수 mul_add(x) 호출 -> 이 시점에서 calc()는 종료
• 3단계: mul_add(x) 결과로 a*x+b 출력
• 4단계: mul_add(x) 종료

위를 보시면 calc()가 이미 종료되었는데, 뒤이어 mul_add(x)가 혼자 동작됩니다. 이상하죠, 함수 calc()가 종료되면 calc내부의 지역변수인 a, b도 사라져야하는데 그렇지않고 mul_add에 들어갑니다! 즉, 2단계에서 calc()는 이미 종료되었지만 함수주소 및 지역변수 a, b 주소를 계속 물고 있다가 mul_add(x)가 호출되었을때 calc()가 물고있던 자신의 주소(함수주소)와 지역변수 주소를 mul_add(x)에게 주는 것입니다. 함수를 둘러싼 환경(지역변수, 코드 등)을 계속 물고있다가, 함수를 호출할때 다시 꺼내서 사용하는 함수를 클로저 라고 합니다. 여기서는 c에 저장된 함수(calc)가 클로저입니다. 이를 정리하면 프로그램 흐름은 아래와 같습니다.

• 1단계: calc() 호출
• 2단계: calc()의 리턴값으로 함수 mul_add(x) 주소 호출
• 3단계: calc() 종료, 그러나 자신의 함수 주소와 지역변수 정보를 아직 메모리 상에 물고 있음.
• 4단계: mul_add(x) 작동 시작
• 5단계: a * x + b 계산해야하는데 a, b값이 필요하므로 calc()에게 값 요청
• 6단계: mul_add(x)에게 calc()가 자신이 물고 있던 a, b값 전달
• 7단계: a * x + b 계산결과 리턴
• 8단계: mul_add(x) 종료

## 클로저를 쓰는 이유

• 클로저는지역변수와 코드를 묶어서 사용하고 싶을 때 활용.
• 클로저에 속한 지역변수는 바깥에서 직접 접근할 수 없으므로 데이터를 숨기고 싶을 때 활용

람다식을 이용한 클로저 표현

def calc():
    a = 3
    b = 5
    return lambda x: a * x + b    # 람다 표현식을 반환 

> c = calc()
> c(1)
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