(파이썬 심화) 함수가 1급 객체라는 말의 진짜 의미(feat. 변수처럼 쓰는 함수)

안녕하세요, 코딩하는곰입니다. 오늘은 파이썬에서 ‘함수가 1급 객체(First-class citizen)‘라는 개념에 대해 깊이 파헤쳐보려고 합니다. 이 개념을 이해하면 파이� 코드의 유연성이 눈에 띄게 향상되는 걸 경험하실 거예요. 특히 함수형 프로그래밍 스타일을 구사할 때 이 지식은 반드시 필요합니다. 지금부터 차근차근 설명드릴테니 끝까지 집중해주세요!

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1. 1급 객체(First-class citizen)란 무엇인가?

프로그래밍 언어에서 1급 객체는 다음 4가지 조건을 모두 만족해야 합니다:

1. 변수에 할당 가능
2. 다른 함수의 인자로 전달 가능
3. 다른 함수의 반환값으로 사용 가능
4. 자료구조(리스트, 딕셔너리 등)에 저장 가능 파이썬에서 함수는 이 모든 조건을 만족합니다. 실제로 다음 코드를 보시죠.

def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"
# 1. 변수에 할당
my_func = greet
print(my_func("곰"))  # 출력: Hello, 곰!
# 2. 리스트에 저장
func_list = [greet, str.upper, str.lower]
print(func_list[0]("Python"))  # 출력: Hello, Python!
# 3. 인자로 전달
def call_func(func, arg):
    return func(arg)
    
print(call_func(greet, "World"))  # 출력: Hello, World!
# 4. 반환값으로 사용
def create_greeter():
    return greet
    
greeter = create_greeter()
print(greeter("Developer"))  # 출력: Hello, Developer!

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2. 왜 이 특징이 강력한가?

함수가 1급 객체라는 특성은 다음과 같은 프로그래밍 패턴을 가능하게 합니다: 1. 고차 함수(Higher-order function) 구현

• 함수를 인자로 받거나 반환하는 함수를 말합니다. 대표적인 예가 map(), filter(), reduce()입니다.

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 제곱 함수
def square(x):
    return x ** 2
# map 사용
squared = list(map(square, numbers))
print(squared)  # [1, 4, 9, 16, 25]
# 람다로 간결하게
squared = list(map(lambda x: x**2, numbers))

2. 콜백(Callback) 패턴

• 이벤트 처리나 비동기 프로그래밍에서 핵심이 되는 기술입니다.

def on_success(data):
    print(f"처리 성공: {data}")
def on_failure(error):
    print(f"에러 발생: {error}")
def fetch_data(callback_success, callback_failure):
    try:
        # 데이터 가져오는 시뮬레이션
        data = [1, 2, 3]
        callback_success(data)
    except Exception as e:
        callback_failure(e)
fetch_data(on_success, on_failure)

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3. 실전 적용 사례

1. 데코레이터(Decorator)

• 함수를 감싸는 기능을 구현할 때 사용하는 고급 기법입니다.

def timer(func):
    import time
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print(f"{func.__name__} 실행 시간: {end-start:.4f}초")
        return result
    return wrapper
@timer
def calculate_sum(n):
    return sum(range(n))
print(calculate_sum(1000000))

2. 전략(Strategy) 패턴

• 런타임에 알고리즘을 선택할 수 있게 해주는 디자인 패턴입니다.

def strategy_add(a, b):
    return a + b
def strategy_multiply(a, b):
    return a * b
class Calculator:
    def __init__(self, strategy):
        self.strategy = strategy
        
    def calculate(self, a, b):
        return self.strategy(a, b)
calc = Calculator(strategy_add)
print(calc.calculate(5, 3))  # 8
calc.strategy = strategy_multiply
print(calc.calculate(5, 3))  # 15

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오늘은 파이썬에서 함수가 1급 객체라는 개념과 그 활용법에 대해 알아보았습니다. 이 개념을 마스터하면 파이썬 코드의 표현력이 한층 더 풍부해질 거예요. 특히 데코레이터나 콜백 패턴 같은 고급 기법을 이해하는 데 필수적인 기초입니다. 다음 시간에는 이 개념을 활용한 더 흥미로운 주제로 찾아뵙겠습니다. 궁금한 점이 있으면 댓글로 남겨주세요! 코딩하는곰이었습니다. 파이팅! 🐻‍❄️

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