함수형 프로그래밍이란?

함수형 프로그래밍(Functional Programming)은 프로그래밍 패러다임 중 하나로,
프로그램을 수학적 함수의 조합으로 표현하고 **상태 변화와 부수 효과(Side Effect)**를 최소화하는 것을 목표로 합니다.
이 패러다임은 순수 함수를 기반으로 하며, 데이터를 변형하거나 상태를 변경하지 않고 결과를 도출하는 데 초점을 둡니다.

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핵심 개념

1. 순수 함수(Pure Function)
   • 동일한 입력에 대해 항상 동일한 출력을 반환하는 함수입니다.
   • 외부 상태를 변경하지 않고 부수 효과(Side Effect)가 없습니다.
   • 예:

     // 순수 함수의 예
     const add = (a, b) => a + b;
     console.log(add(2, 3)); // 항상 5 반환
     

2. 불변성(Immutability)
   • 데이터는 변경되지 않고, 변경이 필요한 경우 기존 데이터를 복사하여 새로운 데이터를 생성합니다.
   • 예:

     const numbers = [1, 2, 3];
     const newNumbers = [...numbers, 4]; // 기존 배열은 변경되지 않음
     

3. 고차 함수(Higher-Order Function)
   • 함수를 인자로 전달하거나 반환할 수 있는 함수입니다.
   • 예:

     const applyFunction = (fn, value) => fn(value);
     const double = x => x * 2;
     console.log(applyFunction(double, 5)); // 10
     

4. 일급 객체(First-Class Citizen)
   • 함수가 변수처럼 사용되며, 다른 함수의 인자로 전달되거나 반환값으로 사용할 수 있습니다.
   • 함수는 값처럼 취급됩니다.
5. 선언형 프로그래밍(Declarative Programming)
   • **어떻게(How)**가 아닌 무엇을(What) 수행할지에 집중합니다.
   • 예:

     // 명령형 (Imperative)
     let sum = 0;
     for (let i = 0; i < numbers.length; i++) {
       sum += numbers[i];
     }
     
     // 선언형 (Declarative)
     const sum = numbers.reduce((acc, curr) => acc + curr, 0);
     

6. 지연 평가(Lazy Evaluation)
   • 필요할 때만 계산을 수행합니다. 이는 성능 최적화에 유리합니다.
   • 예: JavaScript의 map, filter 등은 체인을 형성한 후 최종 평가 시 수행됩니다.

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장점

1. 가독성: 코드가 간결하고 명확하며, 유지보수가 용이합니다.
2. 병렬 처리에 유리: 상태 변화가 없으므로, 병렬 처리와 동시성 문제가 적습니다.
3. 테스트 용이성: 순수 함수는 독립적이기 때문에 테스트하기 쉽습니다.
4. 버그 감소: 부수 효과가 없기 때문에 코드 오류를 줄일 수 있습니다.

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단점

1. 학습 곡선: 기존 명령형 프로그래밍에 익숙한 개발자에게는 다소 어렵게 느껴질 수 있습니다.
2. 성능 문제: 불변성 때문에 데이터를 복사해야 하므로 메모리 사용량이 증가할 수 있습니다.
3. 디버깅: 함수 체인이 길어지면 디버깅이 복잡해질 수 있습니다.

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대표 언어

• 함수형 프로그래밍을 지원하는 언어:
  • JavaScript (ex: map, reduce, filter)
  • Python (ex: lambda, map, filter)
  • Scala
  • Haskell (순수 함수형 언어)
  • Clojure
  • Elixir

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예제: JavaScript에서의 함수형 프로그래밍

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];

// 순수 함수 사용
const double = x => x * 2;

// 고차 함수 활용 (map, filter, reduce)
const result = numbers
  .map(double)        // [2, 4, 6, 8, 10]
  .filter(x => x > 5) // [6, 8, 10]
  .reduce((sum, x) => sum + x, 0); // 24

console.log(result); // 24

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질문

1. 그럼 성능적으로 장단점
   • https://raconer.tistory.com/entry/%ED%95%A8%EC%88%98%ED%98%95-%ED%94%84%EB%A1%9C%EA%B7%B8%EB%9E%98%EB%B0%8D%EC%9D%98-%EC%9E%A5%EB%8B%A8%EC%A0%90
2. // 명령형 (Imperative)
   let sum = 0;
   for (let i = 0; i < numbers.length; i++) { sum += numbers[i]; }
   
   // 선언형 (Declarative)
   const sum = numbers.reduce((acc, curr) => acc + curr, 0);
   
   각각 명령형과 선언형인데 함수를 만들어서 명령형을 사용하는거랑 무슨차이야?
   
   • 명령형과 선언형 차이[이론]
   • 명령형과 선언형 차이[성능_예시]
   • 함수 호출 오버헤드가 발생 이란?

명령형과 선언형 차이[성능_예시]

명령형과 선언형 차이[이론]