클로저 (Closure)
16 Jul 2020 | Python
아래 내용은 파이썬 코딩도장 , 스쿨오브웹 , 헥사브레인 을 참조하여 작성하였습니다.
클로저
위키피디아에서 언급하고 있는 클로저의 정의는 다음과 같다.
컴퓨터 언어에서 클로저(Closure)는 일급 객체 함수(first-class functions)의 개념을 이용하여 스코프(scope)에 묶인 변수를 바인딩 하기 위한 일종의 기술이다. 기능상으로, 클로저는 함수를 저장한 레코드(record)이며, 스코프(scope)의 인수(Factor)들은 클로저가 만들어질 때 정의(define)되며, 스코프 내의 영역이 소멸(remove)되었어도 그에 대한 접근(access)은 독립된 복사본인 클로저를 통해 이루어질 수 있다. - 위키피디아 : 클로저
클로저를 알아보기 전에 먼저 일급 객체란 무엇인지에 대해 알아본 후, 클로저가 어떤 방식으로 사용되는 지 알아보자.
일급 객체
파이썬은 ‘모든 것이 객체(object)다’ 라는 철학을 가지고 있는 언어이다. 이 객체에는 숫자, 문자열, 리스트, 튜플, 딕셔너리 등이 있다. 파이썬은 함수도 이들과 같은 일급 객체(First-class citizen) 로 취급한다. 일급 객체란 다른 객체들에 일반적으로 적용 가능한 연산을 모두 지원하는 객체를 가리키며 일급 객체는 다음과 같은 세 가지 조건을 만족한다. 첫 번째로 변수나 데이터 구조 안에 담을 수 있고, 두 번째로 매개변수로 전달이 가능하며, 마지막으로 리턴값으로 반환할 수 있다. 아래의 코드를 보며 파이썬에서 함수가 일급 객체로서 어떻게 사용될 수 있는지 알아보도록 하자.
def answer():
print(42)
answer()
>>> 42
아래와 같이 새로운 함수를 정의할 때 answer() 함수를 인자로 집어넣어 사용할 수 있다.
def run_something(func):
func()
run_something(answer)
>>> 42
아래는 일급 객체 함수의 성질을 이용하여 사칙 연산 함수를 반복문으로 구현한 것이다.
def add(a,b):
return a + b
def substract(a,b):
return a - b
def multiply(a,b):
return a * b
def divide(a,b):
return a / b
func_list = [add, substract, multiply, divide]
a = int(input("a의 값을 입력하세요 : "))
b = int(input("b의 값을 입력하세요 : "))
for func in func_list:
print(func.__name__, ":", func(a,b))
>>> a의 값을 입력하세요 : 3
b의 값을 입력하세요 : 4
add : 7
substract : -1
multiply : 12
divide : 0.75
위 코드에서 각 사칙연산 함수는 리스트 구조 내에 요소로 담겼으며 이를 for 반복문을 통해서 한 번에 출력하는 것을 볼 수 있다. 파이썬에서는 위와 같이 함수가 일급 객체로서 작동하므로 변수나 데이터 구조 안에 담거나, 매개 변수로 전달이 가능하거나 리턴값으로 반환할 수 있다. 이런 특징은 아래에서 클로저 개념을 설명하는데 사용되며, 이외에도 파이썬에서 다양하게 많이 쓰이므로 알아두면 좋다.
클로저
이제 일급 객체에 대해 이해했으니 클로저(Closure) 에 대해 알아보도록 하자. 클로저가 어떻게 사용되는지 아래의 코드를 보며 알아보자.
def outer_func():
message = 'Hi'
def inner_func():
print(message)
return inner_func()
outer_func()
>>> Hi
위 코드에서 “Hi” 가 출력되는 과정은 다음과 같다. outer_func() 를 호출하면 첫 번째 줄에서 정의된 함수가 호출된다. 정의된 함수에서 가장 먼저 message 변수에 문자열 "Hi" 를 할당한다. 그리고 내부에 있는 함수인 inner_func() 를 정의하고 return 하면서 inner_func() 를 호출한다. 호출된 내부 함수에서는 저장된 message 변수를 출력하므로 이 값이 최종적으로 출력된다. 이 코드를 변형시키면 어떻게 될까?
def outer_func():
message = 'Hi'
def inner_func():
print(message)
return inner_func #위 코드에서 ()를 제거하였다.
outer_func()
>>>
이 코드를 실행할 경우 출력값이 없는 것을 볼 수 있다. inner_func() 를 호출하지 않고 inner_func 함수 오브젝트만을 리턴하였기 때문이다. 아래의 코드처럼 오브젝트를 다른 변수에 할당한 후 변수를 출력하면 함수 inner_func 함수 오브젝트만을 리턴하는 것을 알 수 있다.
def outer_func():
message = 'Hi'
def inner_func():
print(message)
return inner_func #위 코드에서 ()를 제거하였다.
my_func = outer_func()
print(my_func)
>>>
<function outer_func.<locals>.inner_func at 0x7f0288608680>
이 변수를 이용해서 inner_func 를 호출하는 코드를 작성해보자.
def outer_func():
message = 'Hi'
def inner_func():
print message
return inner_func
my_func = outer_func()
my_func()
>>> Hi
inner_func 가 할당되어 있는 변수 my_func 를 통해서 “Hi” 라는 결과물을 출력할 수 있었다. 하지만 이 “Hi” 는 outer_func 함수 내에서 message 변수에 할당된 문자열이었다. 어떻게 inner_func 가 자신 밖에 있는 message 를 참조할 수 있었을까?
def outer_func():
message = 'Hi'
def inner_func():
print(message)
return inner_func
my_func = outer_func()
print(my_func)
print(dir(my_func))
print(type(my_func.__closure__))
print(my_func.__closure__)
print(my_func.__closure__[0])
print(dir(my_func.__closure__[0]))
print(my_func.__closure__[0].cell_contents)
>>>>
<function outer_func.<locals>.inner_func at 0x7f02886085f0>
['__annotations__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__globals__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
<class 'tuple'>
(<cell at 0x7f02885a24d0: str object at 0x7f028860d730>,)
<cell at 0x7f02885a24d0: str object at 0x7f028860d730>
['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'cell_contents']
Hi
위 코드에서 dir() 함수는 인자로 전ㄷ라받은 객체가 어떤 변수와 메서드를 갖고 있는지 나열하는 함수이다. 이 중 클로저라는 메서드를 사용했을 때의 타입과 그 값을 출력한다. 출력값을 통해 클로저 메서드는 튜플이고 그 값은 (<cell at 0x7f02885a24d0: str object at 0x7f028860d730>,) 임을 알 수 있다. 이 클로저에 어떤 값이 담겨 있는 지를 알아보기 위해 다시 cell_contents 메서드를 적용한 뒤 그 값을 출력하면 “Hi” 가 나온다. 이를 통해 외부에서 정의된 매개변수인 “Hi” 가 inner_func() 에 어떻게 전달되는지를 알 수 있다.
이런 클로저의 성질을 다양하게 이용하면 하나의 함수만으로 다양한 결과물을 출력할 수 있다. 아래의 코드는 클로저를 활용하여 두 가지 결과를 만들어내는 파이썬 코드이다.
def outer_func(tag):
tag = tag
def inner_func(txt):
text = txt
print('<{0}>{1}<{0}>'.format(tag, text))
return inner_func
h1_func = outer_func('h1')
p_func = outer_func('p')
h1_func('h1태그의 안입니다.')
p_func('p태그의 안입니다.')
>>> <h1>h1태그의 안입니다.<h1>
<p>p태그의 안입니다.<p>
아래 내용은 파이썬 코딩도장 , 스쿨오브웹 , 헥사브레인 을 참조하여 작성하였습니다.
클로저
위키피디아에서 언급하고 있는 클로저의 정의는 다음과 같다.
컴퓨터 언어에서 클로저(Closure)는 일급 객체 함수(first-class functions)의 개념을 이용하여 스코프(scope)에 묶인 변수를 바인딩 하기 위한 일종의 기술이다. 기능상으로, 클로저는 함수를 저장한 레코드(record)이며, 스코프(scope)의 인수(Factor)들은 클로저가 만들어질 때 정의(define)되며, 스코프 내의 영역이 소멸(remove)되었어도 그에 대한 접근(access)은 독립된 복사본인 클로저를 통해 이루어질 수 있다. - 위키피디아 : 클로저
클로저를 알아보기 전에 먼저 일급 객체란 무엇인지에 대해 알아본 후, 클로저가 어떤 방식으로 사용되는 지 알아보자.
일급 객체
파이썬은 ‘모든 것이 객체(object)다’ 라는 철학을 가지고 있는 언어이다. 이 객체에는 숫자, 문자열, 리스트, 튜플, 딕셔너리 등이 있다. 파이썬은 함수도 이들과 같은 일급 객체(First-class citizen) 로 취급한다. 일급 객체란 다른 객체들에 일반적으로 적용 가능한 연산을 모두 지원하는 객체를 가리키며 일급 객체는 다음과 같은 세 가지 조건을 만족한다. 첫 번째로 변수나 데이터 구조 안에 담을 수 있고, 두 번째로 매개변수로 전달이 가능하며, 마지막으로 리턴값으로 반환할 수 있다. 아래의 코드를 보며 파이썬에서 함수가 일급 객체로서 어떻게 사용될 수 있는지 알아보도록 하자.
def answer():
print(42)
answer()
>>> 42
아래와 같이 새로운 함수를 정의할 때 answer() 함수를 인자로 집어넣어 사용할 수 있다.
def run_something(func):
func()
run_something(answer)
>>> 42
아래는 일급 객체 함수의 성질을 이용하여 사칙 연산 함수를 반복문으로 구현한 것이다.
def add(a,b):
return a + b
def substract(a,b):
return a - b
def multiply(a,b):
return a * b
def divide(a,b):
return a / b
func_list = [add, substract, multiply, divide]
a = int(input("a의 값을 입력하세요 : "))
b = int(input("b의 값을 입력하세요 : "))
for func in func_list:
print(func.__name__, ":", func(a,b))
>>> a의 값을 입력하세요 : 3
b의 값을 입력하세요 : 4
add : 7
substract : -1
multiply : 12
divide : 0.75
위 코드에서 각 사칙연산 함수는 리스트 구조 내에 요소로 담겼으며 이를 for 반복문을 통해서 한 번에 출력하는 것을 볼 수 있다. 파이썬에서는 위와 같이 함수가 일급 객체로서 작동하므로 변수나 데이터 구조 안에 담거나, 매개 변수로 전달이 가능하거나 리턴값으로 반환할 수 있다. 이런 특징은 아래에서 클로저 개념을 설명하는데 사용되며, 이외에도 파이썬에서 다양하게 많이 쓰이므로 알아두면 좋다.
클로저
이제 일급 객체에 대해 이해했으니 클로저(Closure) 에 대해 알아보도록 하자. 클로저가 어떻게 사용되는지 아래의 코드를 보며 알아보자.
def outer_func():
message = 'Hi'
def inner_func():
print(message)
return inner_func()
outer_func()
>>> Hi
위 코드에서 “Hi” 가 출력되는 과정은 다음과 같다. outer_func() 를 호출하면 첫 번째 줄에서 정의된 함수가 호출된다. 정의된 함수에서 가장 먼저 message 변수에 문자열 "Hi" 를 할당한다. 그리고 내부에 있는 함수인 inner_func() 를 정의하고 return 하면서 inner_func() 를 호출한다. 호출된 내부 함수에서는 저장된 message 변수를 출력하므로 이 값이 최종적으로 출력된다. 이 코드를 변형시키면 어떻게 될까?
def outer_func():
message = 'Hi'
def inner_func():
print(message)
return inner_func #위 코드에서 ()를 제거하였다.
outer_func()
>>>
이 코드를 실행할 경우 출력값이 없는 것을 볼 수 있다. inner_func() 를 호출하지 않고 inner_func 함수 오브젝트만을 리턴하였기 때문이다. 아래의 코드처럼 오브젝트를 다른 변수에 할당한 후 변수를 출력하면 함수 inner_func 함수 오브젝트만을 리턴하는 것을 알 수 있다.
def outer_func():
message = 'Hi'
def inner_func():
print(message)
return inner_func #위 코드에서 ()를 제거하였다.
my_func = outer_func()
print(my_func)
>>>
<function outer_func.<locals>.inner_func at 0x7f0288608680>
이 변수를 이용해서 inner_func 를 호출하는 코드를 작성해보자.
def outer_func():
message = 'Hi'
def inner_func():
print message
return inner_func
my_func = outer_func()
my_func()
>>> Hi
inner_func 가 할당되어 있는 변수 my_func 를 통해서 “Hi” 라는 결과물을 출력할 수 있었다. 하지만 이 “Hi” 는 outer_func 함수 내에서 message 변수에 할당된 문자열이었다. 어떻게 inner_func 가 자신 밖에 있는 message 를 참조할 수 있었을까?
def outer_func():
message = 'Hi'
def inner_func():
print(message)
return inner_func
my_func = outer_func()
print(my_func)
print(dir(my_func))
print(type(my_func.__closure__))
print(my_func.__closure__)
print(my_func.__closure__[0])
print(dir(my_func.__closure__[0]))
print(my_func.__closure__[0].cell_contents)
>>>>
<function outer_func.<locals>.inner_func at 0x7f02886085f0>
['__annotations__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__globals__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__', '__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
<class 'tuple'>
(<cell at 0x7f02885a24d0: str object at 0x7f028860d730>,)
<cell at 0x7f02885a24d0: str object at 0x7f028860d730>
['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'cell_contents']
Hi
위 코드에서 dir() 함수는 인자로 전ㄷ라받은 객체가 어떤 변수와 메서드를 갖고 있는지 나열하는 함수이다. 이 중 클로저라는 메서드를 사용했을 때의 타입과 그 값을 출력한다. 출력값을 통해 클로저 메서드는 튜플이고 그 값은 (<cell at 0x7f02885a24d0: str object at 0x7f028860d730>,) 임을 알 수 있다. 이 클로저에 어떤 값이 담겨 있는 지를 알아보기 위해 다시 cell_contents 메서드를 적용한 뒤 그 값을 출력하면 “Hi” 가 나온다. 이를 통해 외부에서 정의된 매개변수인 “Hi” 가 inner_func() 에 어떻게 전달되는지를 알 수 있다.
이런 클로저의 성질을 다양하게 이용하면 하나의 함수만으로 다양한 결과물을 출력할 수 있다. 아래의 코드는 클로저를 활용하여 두 가지 결과를 만들어내는 파이썬 코드이다.
def outer_func(tag):
tag = tag
def inner_func(txt):
text = txt
print('<{0}>{1}<{0}>'.format(tag, text))
return inner_func
h1_func = outer_func('h1')
p_func = outer_func('p')
h1_func('h1태그의 안입니다.')
p_func('p태그의 안입니다.')
>>> <h1>h1태그의 안입니다.<h1>
<p>p태그의 안입니다.<p>
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