Colin's Blog
[python] 함수형 프로그래밍에서 지연 평가의 개념을 설명해주세요.

지연 평가 또는 느긋한 평가는 함수형 프로그래밍 패러다임에서 사용되는 중요한 개념입니다. 이 개념은 프로그램의 성능을 최적화하고 메모리 사용을 줄이기 위해 사용됩니다.

지연 평가란, 계산이 필요한 시점에 진행되는 것이 아닌, 필요한 값이 실제로 필요해지는 순간까지 연기되는 것을 말합니다. 즉, 값을 계산하는 대신 계산을 지연시켜서 필요한 시점에 계산을 수행하는 것입니다.

함수형 프로그래밍에서 지연 평가는 두 가지 주요한 개념을 기반으로 합니다. 첫째로, 고차 함수(higher-order function)를 사용하여 계산을 표현하는 함수를 생성합니다. 이렇게 생성된 함수는 실제로 계산을 수행하는 것이 아닌, 계산을 나타내는 데 필요한 정보를 유지하고 있습니다.

둘째로, 함수 체인(function chaining)을 사용하여 여러 함수를 조합합니다. 이 체인은 각 함수가 이전 함수의 결과를 기다리는 대신, 각 함수가 다음 함수로 전달될 값이 필요해지는 시점까지 계산을 연기합니다. 이렇게 함으로써 불필요한 중간 계산을 피하고, 필요한 계산만 진행할 수 있습니다.

예를 들어, 다음은 지연 평가를 사용하여 프로그램의 성능을 최적화하는 예제 코드입니다.

from functools import partial

def add(a, b):
    print("Adding", a, "and", b)
    return a + b

def multiply(a, b):
    print("Multiplying", a, "and", b)
    return a * b

def calculate():
    # 계산을 나타내는 함수를 생성
    add_5 = partial(add, 5)
    multiply_3 = partial(multiply, 3)

    # 계산을 연기하고 체인으로 조합
    result = multiply_3(add_5(2))

    print("Result:", result)

calculate()

위 예제에서는 add와 multiply 함수를 정의하고, calculate 함수에서 이 두 함수를 조합하여 계산합니다. 그러나 계산이 실제로 필요한 시점까지는 함수가 호출되지 않습니다. 대신, partial 함수를 사용하여 필요한 인자를 고정시키고 계산을 표현하는 함수를 생성합니다. 이렇게 생성된 함수들은 multiply_3(add_5(2))와 같이 체인으로 조합되어 필요한 시점에 계산을 수행합니다.

이러한 지연 평가의 개념을 사용하면 불필요한 계산을 피하고, 필요한 계산만 수행하여 프로그램의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 이를 통해 메모리 사용을 최적화할 수 있으므로 대용량 데이터를 다루는 프로그램에서 유용합니다.

참고 문헌:

© 2018 Colin. All rights reserved.