[Swift] 클로저와 값 캡쳐

클로저는 특정 문맥의 상수나 변수의 값을 캡쳐할 수 있습니다.
이는 원본 값이 사라져도 클로져의 body안에서 그 값을 활용할 수 있다는 이야기입니다.
Swift에서 값을 캡쳐 하는 가장 단순한 형태는 중첩 함수(nested function). 중첩 함수는 함수의 body에서 다른 함수를 다시 호출하는 형태로 된 함수입니다.

// 반환 값이 () -> Int 클로저인 함수 형태
func makeIncrementer(forIncrement amount: Int) -> () -> Int {
    var runningTotal = 0
    func incrementer() -> Int {
        runningTotal += amount
        return runningTotal
    }
    return incrementer
}

위 함수에서 incrementer()만 따로 보면 runningTotal과 amount도 없지만, 이 함수는 잘 돌아갑니다.
그것은 runningTotal과 amount가 캡쳐링 되서 그렇습니다.

func incrementer() -> Int {
    runningTotal += amount
    return runningTotal
}

(Swift는 만약 더 이상 클로저에 의해 값이 사용되지 않으면 그 값을 복사해 저장하거나 캡쳐링 하지 않습니다.
Swift는 또 특정 변수가 더 이상 필요하지 않을 때 제거하는 것과 관련한 모든 메모리 관리를 알아서 처리하도록 되어있습니다.)

클로저는 캡쳐할 때 기본적으로 참조 타입으로 캡쳐링을 합니다.

(일반적으로 값 타입(Int, Bool, Struct, ...)들은 값이 copy되어서, 참조 타입(Class)은 주소값을 저장하지만)
값 타입도 참조 타입도 클로저가 캡쳐하면 무조건 참조를 합니다.
(유사한 개념인 Objective-C의 블록은 값 타입은 copy, 참조 타입은 주소값을 참조합니다)
캡쳐리스트를 이용하면 달라지지만 이는 별도의 포스팅으로 정리하려 합니다.

위 중첩함수 makeIncrementer(forIncrement:)를 실행.

let incrementByTen = makeIncrementer(forIncrement: 10)
// makeIncrementer함수는 ()->Int 클로저를 반환.
// 여기서는 makeIncrementer 내부의 incrementer 함수를 실행하는 메소드를 반환

incrementByTen()
// 값으로 10을 반환
incrementByTen()
// 값으로 20을 반환
incrementByTen()
// 값으로 30을 반환

// 함수가 각기 실행 되지만 
// 실제로는 변수 runningTotal과 amount가 캡쳐링 되서 그 변수를 공유하기 때문에 
// 계산이 누적된 결과를 가짐

// 만약 아래와 같이 새로운 클로저를 생성하면?
let incrementBySeven = makeIncrementer(forIncrement: 7)
incrementBySeven()
// returns a value of 7
// 다른 클로저이기 때문에 고유의 저장소에 runningTotal과 amount를 캡쳐링 해서 사용
// 그래서 다른 값이 나옴. 

// 여기서 이전의 클로저를 다시 실행하면?
incrementByTen()
// 값으로 40을 반환

 

앞의 incrementByTen 클로저를 상수에 할당하고 실행시키면,

let alsoIncrementByTen = incrementByTen
alsoIncrementByTen()
// 사용한 클로저의 마지막 상태에서 10을 증가시켜 결과 값으로 50을 리턴

이는 클로저가 참조타입이기 때문에,

alsoIncrementByTen가 같은 incrementByTen을 참조하게 되고

makeIncrementer 내의 runningTotal의 마지막 상태를 참조하여 값을 증가시킵니다.