조합자(Combinators)

반복자(Iterator)는 단순한 for 루프 그 이상의 능력을 갖추고 있습니다! Iterator 트레이트 문서를 살펴보면 반복자를 변환하고, 필터링하고, 결합하는 데 사용할 수 있는 엄청나게 많은 메서드들을 발견할 수 있습니다.

자주 사용되는 몇 가지를 살펴볼까요?

• map: 반복자의 각 요소에 함수를 적용하여 변환합니다.
• filter: 특정 조건을 만족하는 요소만 남깁니다.
• filter_map: filter와 map을 한 번에 수행합니다.
• cloned: 참조를 반복하는 반복자를 값을 직접 다루는 반복자로 바꾸며 각 요소를 복제합니다.
• enumerate: (인덱스, 값) 쌍을 만들어 주는 새로운 반복자를 반환합니다.
• skip: 처음 n개의 요소를 건너뜁니다.
• take: n개의 요소만 가져오고 반복을 멈춥니다.
• chain: 두 개의 반복자를 하나로 이어 붙입니다.

이런 메서드들을 **조합자(Combinators)**라고 부릅니다. 이들은 보통 여러 개를 **연결(Chaining)**하여 복잡한 데이터 변환 과정을 아주 간결하고 읽기 좋게 만들어 줍니다.

let numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5];
// 짝수만 골라내어 그 제곱의 합을 구합니다.
let outcome: u32 = numbers.iter()
    .filter(|&n| n % 2 == 0)
    .map(|&n| n * n)
    .sum();

클로저(Closures)

위 예제의 filter나 map에서 사용한 |...| 구문은 무엇일까요? 이들은 인수로 **클로저(Closures)**를 전달받습니다.

클로저는 익명 함수(Anonymous functions), 즉 이름이 없는 함수입니다. 우리가 흔히 쓰는 fn 구문 대신 |매개변수| 본문 형식을 사용해 정의합니다. 본문은 코드 블록({})일 수도 있고 단일 표현식일 수도 있습니다.

// 매개변수에 1을 더하는 익명 함수 let add_one = |x| x + 1;

// 중괄호를 써서 블록으로 작성할 수도 있습니다.
let add_one = |x| { x + 1 };

클로저는 여러 개의 매개변수를 받을 수 있습니다:

let add = |x, y| x + y;
let sum = add(1, 2);

또한 클로저만의 특별한 능력은 주변 환경의 변수를 가둘(Capture variables from the environment) 수 있다는 점입니다.

let x = 42;
let add_x = |y| x + y; // 주변 변수인 x를 사용합니다.
let sum = add_x(1);

필요하다면 매개변수나 반환 타입을 직접 명시해 줄 수도 있습니다:

// 입력 타입만 지정 let add_one = |x: i32| x + 1;
// 입력과 출력 타입을 모두 지정 (fn 타입 문법 사용)
let add_one: fn(i32) -> i32 = |x| x + 1;

collect

조합자를 써서 반복자를 변환했다면, 그다음엔 어떻게 해야 할까요? 변환된 값을 for 루프로 다시 돌릴 수도 있지만, 새로운 컬렉션으로 모으고 싶을 때가 많습니다.

이때 사용하는 메서드가 바로 collect입니다. collect는 반복자를 끝까지 실행하고 그 결과물들을 우리가 원하는 컬렉션(예: Vec)에 차곡차곡 담아줍니다.

let numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5];
let squares_of_evens: Vec<u32> = numbers.iter()
    .filter(|&n| n % 2 == 0)
    .map(|&n| n * n)
    .collect();

collect 메서드는 매우 강력하지만, 어떤 타입의 컬렉션으로 만들지 정해줘야 하는 제네릭(Generic) 메서드입니다. 그래서 보통 위 예시처럼 변수 타입(Vec<u32>)을 명시해 주거나, 아래처럼 **터보피시 구문(Turbofish syntax)**을 사용하여 타입을 지정해 줍니다.

let squares_of_evens = numbers.iter()
    .filter(|&n| n % 2 == 0)
    .map(|&n| n * n)
    // 터보피시 구문: `::<타입>()` 
    // `::<>` 모양이 물고기처럼 생겨서 붙여진 이름입니다!
    .collect::<Vec<u32>>();

더 읽어보기

• Iterator 문서: 표준 라이브러리에서 반복자에 사용할 수 있는 다양한 메서드들을 확인할 수 있습니다.
• itertools 크레이트: 기본 제공 기능보다 더 많은 강력한 조합자들을 제공하는 유명한 라이브러리입니다.

Exercise

The exercise for this section is located in 06_ticket_management/07_combinators