Day 6-2. 콜백함수와 람다함수

 

 

들어가기 전에 ...

'람다함수'는 파이썬에만 존재하는 특수언어라고 할 수 있습니다. 특별한 함수를 여러번 실행할 때 사용되는 함수입니다.
다른 사람들의 코드를 이해하기 위해  알아야 할 필요성이 있습니다.

'콜백함수'는 다른 언어에도 쓰이는 기본 언어입니다. 모르면 파이썬을 이용할 때 문제가 될 수 있습니다.
이해가 필수입니다.

함수는 자주 쓰는 것들을 블록으로 묶어서 메모리에 올려놓고 다음 작업 때 이름만 불러서 사용할 수 있게 합니다.
함수는 메모리에 올라가 있다는 것을 알고 있고 이름으로 호출할 수 있습니다.
매개변수나 리턴값을 사용해서 확장성있게 할 수 있습니다. 

함수를 실행할 때 기본적으로 func1( ) 라고 입력합니다.
그러나 함수를 다른 쪽에 실행하지 않고 저장할 수 있습니다. temp = func1
그러면 temp도 메모리를 알고 있기에 temp( )로 실행할 수 있습니다. 결과는   func( )과 같습니다.

함수도 메모리에 저장되어 있는 객체임으로 변수도 주고받고 할 수 있습니다.
줬을 때 다른 변수가 받아서 언제든지 다른 이름을 실행할 수 있습니다.

 

 

1. 콜백함수(callback function)

콜백 함수는 다른 함수에 인자로 전달되어, 어떤 이벤트나 특정 조건에서 실행되게 되는 함수를 말합니다.
콜백 함수는 주로 비동기 작업이나 특정 이벤트 발생 시점에 어떤 동작을 수행할 때 사용됩니다.

 

 

비동기 작업이란?

- 동기식: 아무리 시간이 걸려도 순서대로 위에서 아래로 내려가는 것
- 비동기식: 순서가 없이  속도가 빠른 것들을 먼저 처리하는 것

인터넷을 통해서 DB를 받아와서 화면에서 처리해야 하는데  메모리가 적게 드는 것을 우선적으로 실행해 띄우고 
나머지는 나중에 띄우도록 하는 작업

 (예) 카카오톡 화면에 사람정보와 메세지가 나열되어야 때 
방법1) 다 받아올 때까지 로딩바를 띄운다.
방법2) 메모리가 작은 메세지를 채운뒤 메모리가 큰 프사는 나중에 받아와서 채운다.

(예) for문을 10억바퀴를 돌린다면 출력은 기다리고 있는 상태
방법1) 처리가 빨리 된 것부터 출력한다.

- 이벤트 기반 프로그래밍: 많은 이벤트 기반 프로그래밍 환경에서는 이벤트 발생 시점에 콜백 함수를 실행하여 사용자에게 알리거나 특정 동작을 수행합니다.

- 비동기 작업: 특히 비동기 처리를 할 때, 작업의 완료나 실패 시점에 콜백 함수를 실행하여 결과를 반환하거나 오류를 처리합니다.

(* 비동기 작업: 위->아래로 순차적으로가 아니라 속도가 빠른 것들 먼저 순서가 없이 처리하는 것)

- 코드의 유연성: 콜백 함수를 사용하면 함수나 클래스의 코드를 변경하지 않고도 동작을 확장하거나 수정할 수 있습니다.

 

 

  def callback_func(func):

      for i in range(5):

          func( )

  def print_hello( ):

      print('안녕하세요! 파이썬!')

  print_hello( )

 

  # 콜백을 이용하는 이유

 

   - 함수를 다른 함수에게 매개변수로 전달하고 싶음

   - 그 함수를 원하는 만큼 실행 하고 싶을 때 

 

안녕하세요! 파이썬!

 

  def callback_func(func):

  # 다른 함수를 매개변수로 입력받음

  # 원하는 시기와 조건에 맞게 특정함수를 실행하게 해주기 때문에

 

    for i in range(5):

        func( )

 

  def print_hello( ):

      print('안녕하세요! 파이썬!') # 5번 반복하게 됨

 

  print_hello( )

 

  callback_func(print_hello)

 

안녕하세요! 파이썬! 안녕하세요! 파이썬! 안녕하세요! 파이썬! 안녕하세요! 파이썬! 안녕하세요! 파이썬! 안녕하세요! 파이썬!

 

 

  def callback_func(func, num):

      for i in range(num):

          func(i)

  def print_hello(num):

      print('안녕하세요! 파이썬!', num)

  def print_hi(num):

      print('하이! 파이썬!', num)

 

  callback_func(print_hello, 3)

 

  # 메모리 주소를 넘김, func에다가 3을 넣음

     -> func 3번 실행 -> num에 0,1,2 넣어줌

  callback_func(print_hi, 5)

 

   # 메모리 주소를 넘김, func에다가 5을 넣음

     -> func 5번 실행 -> num에 0,1,2,3,4 넣어줌

 

안녕하세요! 파이썬! 0 안녕하세요! 파이썬! 1 안녕하세요! 파이썬! 2 하이! 파이썬! 0 하이! 파이썬! 1 하이! 파이썬! 2 하이! 파이썬! 3 하이! 파이썬! 4

 

 

2. 람다 함수(Lambda Function)

람다 함수는 파이썬에서익명의간단한함수를 생성하기 위한 특별한 구문입니다. "익명의 함수"라는 것은 함수에 고유한 이름이 지정되지 않았음을 의미합니다. 람다 함수는 일반적인 함수(def를 사용하여 정의)와는 달리, 한 줄로 표현되는 짧고 간결한 함수를 생성할 때 주로 사용됩니다.
* 익명의 함수 = 메모리에 저장되지 않음, 메모리가 절약됨

lambda arguments: expression

반복문을 이용한다던지 일반 함수를 사용한다던지 하면 람다를 크게 사용할 일이 없지만 코드를 더 간결하게 하고 다양하게 하기 위해서 사용한다.

 

• arguments: 람다 함수에 전달되는 인자들입니다.
• expression: 반환할 표현식입니다. 이 표현식의 값이 람다 함수가 호출될 때 반환됩니다.
  
  
• 간결성: 람다 함수는 간단한 연산이나 작은 기능을 가진 함수를 간결하게 표현하는 데 유용합니다.
• 익명성: 람다 함수에는 명시적인 이름이 부여되지 않습니다. 그러나 필요에 따라 변수에 할당할 수 있습니다.
• 일회성: 일반적으로 특정 작업을 위한 일회성 함수로 사용됩니다.

 

 

 

  def square(x):

    return x ** 2  # 일반함수

 

    ㄴ매개변수를 받아서 그 값을 제곱하여 출력하는 함수

 

  # 일반 함수: 이름이 있음, 메모리에 올라가 있음

  # 람다 함수: 익명임, 메모리에 올라가지 않음 

 

 

 

  lambda x: x ** 2  # 람다 함수

 

   # lambda 변수 : 몸통

   # 람다의 특징은 무조건 리턴형이여서 따로 리턴을 쓰지 않음

   # 함수를 메모리에 저장하지 않았기 때문에 불러서 호출할 수는 없음

 

 

 

 

  square = lambda x: x ** 2 # 람다함수를 객체로 저장하기

  print(square(5)) # 저장해서 출력할 수는 있음, 결과는 같음 (잘 사용하진 않음)

  print(square(4))

  print((lambda x: x ** 2)(4)) # 저장을 안하고 바로 출력

                                           -> (람다함수식) (매개변수) -> 실행가능!

                                             # 한번 실행되고 끝남. 메모리에 올라가지 않음.

 

   # 함수는 원래 코드를 재활용하려는 걸까?

   # 그럼 코드로 써서 하면되지 굳이 람다라는 함수로 만들까?

                       

 

25 16 16

  

  def sort_age(x):

      return x['age']   # 데이터를 age만 뽑아서 x로 출력해줘

 

 

 

                  # x에 하나씩 대입

  people = [{'name': '오렌지', 'age': 30},{'name': '김사과', 'age': 20}, {'name': '반하나', 'age': 25} ] 

 

 

 

                            # x값들을 오름차순으로 정리해서 sorter_people에 넣어줘

  sorted_people = sorted(people, key=sort_age)  

 

 

 

  # sorted() 변수에 저장해야 하는 함수

  # 어떤 기준으로 정리할지 key에 등록 (key=기준이 되는 함수)

 

 

  print(sorted_people)

 

 

[{'name': '김사과', 'age': 20}, {'name': '반하나', 'age': 25}, {'name': '오렌지', 'age': 30}]

 

 

# 위에 일반함수는 sorted를 위해 존재합니다. 다른 곳에서는 쓸모가 없습니다.

  # 메모리에 남겨 놓을 필요가 없고 일회용으로 사용하고 싶은 이런 경우,

     아래의 경우처럼 람다함수를 사용합니다. 

 

 

  people = [{'name': '오렌지', 'age': 30},{'name': '김사과', 'age': 20}, {'name': '반하나', 'age': 25} ]

  sorted_people = sorted(people, key=lambda x: x['age']) # 사용하고 없어질 함수 

  

  print(sorted_people)

 

 

[{'name': '김사과', 'age': 20}, {'name': '반하나', 'age': 25}, {'name': '오렌지', 'age': 30}]

---

 

 

3. 람다가 유용하게 사용되는 대표적인 함수

 

 

1. filter 함수

filter()는 파이썬의 내장 함수로, 주어진 함수의 조건을 만족하는 항목만으로 이루어진 이터레이터를 반환합니다. 이 함수는 주로 리스트나 다른 순차적인 데이터 타입에서 특정 조건을 만족하는 항목들만을 필터링할 때 사용됩니다.

 

• function: 각 항목에 적용되는 함수. 이 함수는 하나의 인자를 받아 참(True) 또는 거짓(False)을 반환합니다.
• iterable: 필터링 될 이터러블 객체 (예: 리스트, 튜플, 문자열 등)

 

 

  li = [2, 5, 7, 10, 15, 17, 20, 22, 25, 28]

 

  def even(n):

      if n % 2 == 0:

          return True

      else:

          return False  # 짝수 True, 홀수 False

  result = list(filter(even, li))  # even( )함수에 li를 넣어주기

  print(result)                        # 짝수만 걸러짐

 

 

  # filter() : 함수에 만족하는 것만 뽑아서 list 만들어줌

 

 

[2, 10, 20, 22, 28]

 

  

 

  numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]    

  even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))

                                              # 람다가 맞는 것만 리턴시킴

  print(even_numbers)  

[2, 4, 6]

 

 

 

2. map 함수

map()는 파이썬의 내장 함수로, 주어진 함수를 이터러블의 모든 항목에 적용하여 결과를 반환하는 이터레이터를 생성합니다. 이 함수는 주로 리스트나 다른 순차적인 데이터 타입의 항목 각각에 함수를 적용할 때 사용됩니다.

 

필터는 데이터가 5개가 있다면 여기에 조건을 주고  조건이 만족하는 거냐 만족하지 않는거냐를 확인해서 조건이 만족하는 것만 뽑아주는 것

맴함수는 5개의 자료가 있다면 이 5개의 자료에 수식을 적용해서 이 수식을 적용한 자료가 리턴됩니다.

 

function: 각 항목에 적용될 함수.

iterable: function에 의해 처리될 이터러블 객체(예: 리스트, 튜플, 문자열 등). map() 함수는 여러 개의 이터러블을 동시에 처리할 수 있습니다.

  

  numbers = [1, 2, 3, 4, 5]     # 5개의 데이터가 numbers에 저장

 

  squared_numbers = list(map(lambda x: x**2, numbers))

                                   # 람다에다가 특정값을 받으면 제곱하라고 함

 

 

  print(squared_numbers)                                                             

[1, 4, 9, 16, 25]

 

  list1 = [1, 2, 3]            # 두 묶음의 자료가 있음

  list2 = [4, 5, 6]

 

  summed = list(map(lambda x, y: x + y, list1, list2))   

                    # 두묶음의 자료에 값들을 각각 더해서 리턴해줘

 

  print(summed) 

[5, 7, 9]

 

 

  words = ["apple", "banana", "cherry"]

  uppercase_words = list(map(str.upper, words))

  print(uppercase_words)  

 

['APPLE', 'BANANA', 'CHERRY']

 

 

  words = ["apple", "banana", "cherry"]

 

 

                                 upper라는 메소드를 보내서 받아줘

  uppercase_words = list(map(str.upper, words)) 

  print(uppercase_words) 

 

 

 # map (함수 _______, 매개변수), list1, list2)

  # map이 람다는 자료를 호출하여 필터링하기 때문에 결국 콜백함수이다.

 

['APPLE', 'BANANA', 'CHERRY']

 

map() 함수는 결과를 이터레이터 형태로 반환하기 때문에 그 결과를 직접 출력하거나, 인덱싱하거나, 슬라이싱하기 위해서는 list()나 비슷한 함수를 사용하여 이터레이터를 실제 리스트나 다른 데이터 구조로 변환해야 합니다.

map()은 filter()와 달리 항목의 개수를 변경하지 않습니다. 이터러블의 각 항목은 함수를 거쳐 변환되지만, 그 결과의 개수는 원래 이터러블의 개수와 동일합니다.

복잡한 데이터 처리나 변환 작업에 대해서는 파이썬의 컴프리헨션(comprehension) 구문을 사용하는 것이 map() 함수를 사용하는 것보다 더 명료하고 가독성이 좋을 수 있습니다.