11. Rust 함수 fn

함수는 함께 작업을 수행하는 명령문 블록입니다.

함수는 읽기, 유지 관리 및 재사용이 가능한 명령문 블록입니다.

모든 Rust 프로그램에는 최소한 하나의 함수인 main()이 있습니다.

Rust 코어와 표준 라이브러리에서 제공하는 함수를 사용하는 것 외에도 우리는 자체 함수를 정의할 수도 있습니다.

11.1 코드를 함수로 나누기

코드를 여러 기능으로 나눌 수 있으며, 이를 통해 코드를 더 읽기 쉽고 로직을 더 단순하게 만들 수 있습니다.

코드를 여러 기능으로 나누는 통일된 표준은 없지만, 논리적으로 구분하는 기준은 각 기능이 특정 작업을 수행한다는 것이 실무를 통해 입증되었습니다.

함수 선언은 컴파일러에게 함수의 이름, 변수 및 반환 값 유형을 알려줍니다. 이 세 가지가 함께 함수의 시그니처를 형성합니다. 함수 시그니처의 기능은 두 개의 동일한 함수가 발생하는 것을 방지하는 것입니다.

함수 정의는 함수의 구체적인 구현을 제공합니다.

용어설명하다

용어	설명
기능 정의	기능 정의는 실제로 작업이 완료되는 방법을 정의하는 것입니다.
함수 호출	함수는 호출된 경우에만 실행됩니다.
함수 반환 값	함수는 실행이 완료된 후 호출자에게 값을 반환할 수 있습니다.
기능 매개변수	함수 매개변수는 함수 내부의 코드에 외부 값을 전달하는 데 사용됩니다.

11.2 기능 정의

기능 정의는 실제로 작업이 완료되는 방법을 정의합니다.

따라서 함수를 정의할 때 가장 먼저 생각해야 할 것은 함수를 정의하고 싶은 것이 아니라 이 작업을 어떻게 수행하고 싶은지, 그리고 이를 완료하려면 어떤 함수를 정의해야 하는지입니다.

함수는 갑자기 등장하지 않습니다. 함수를 사용하기 전에 먼저 함수를 정의해야 합니다.

함수를 정의할 때는 function 의 약어인 fn 키워드 로 시작해야 합니다 .

함수에는 함수에 의해 실행될 특정 코드가 포함되어야 합니다. 이러한 코드를 함수 본문 이라고 합니다 .

함수 이름의 명명 규칙은 변수 명명 규칙과 동일합니다.

11.2.1 함수 정의 구문

함수를 정의하는 구문은 다음과 같습니다. 함수를 정의할 때 fn 키워드로 시작하고 그 뒤에 정의할 함수 이름이 와야 합니다.

1. fn function_name([param1:data_type1,param2..paramN]) {
2. // 기능 코드
3. }

매개변수는 함수 내부의 명령문에 값을 전달하는 데 사용됩니다. 함수를 정의할 때 매개변수 포함 여부를 자유롭게 선택할 수 있습니다.

11.2.2 예: 간단한 함수 정의

다음 코드에서는 fn_hello라는 함수를 정의하여 일부 정보를 출력합니다.

1. // 기능 정의
2. fn fn_hello(){
3. println!("hello from function fn_hello ");
4. }

11.3 함수 호출

함수를 실행하려면 먼저 호출해야 합니다. 함수는 작성된 후 자동으로 실행되는 일반 명령문과 다릅니다. 함수를 실행하려면 먼저 호출해야 합니다. 그렇지 않으면 중복되고 쓸모없는 코드처럼 보입니다.

실행할 함수를 가져오는 프로세스를 함수 호출이라고 합니다.

함수가 매개변수를 정의하는 경우 함수가 호출될 때 지정된 유형의 매개변수가 전달되어야 합니다.

함수 fn1 내에서 다른 함수 fn2가 호출되는 경우 이 fn1 함수를 호출자 함수 또는 줄여서 호출자라고 합니다.

호출자 함수는 좀 복잡해서 일반적으로 함수 호출자라고 부릅니다.

11.3.1 함수 호출의 구문 형식

1. function_name(val1,val2,valN)

예를 들어, main() 함수 내에서 fn_hello() 함수를 호출합니다.

1. fn main(){
2. //기능
3. fn_hello();
4. }

이때 main() 함수는 호출자 함수, 즉 호출자이다.

11.3.2 예

다음 코드에서는 fn_hello() 함수를 정의하여 일부 정보를 출력합니다. 그런 다음 main() 함수에서 fn_hello()를 호출합니다.

1. fn main(){
2. // 기능
3. fn_hello();
4. }
5.  
6.  
7. // 기능정의
8. fn fn_hello(){
9. println!("hello from function fn_hello ");
10. }

위의 Rust 코드를 컴파일하고 실행하면 출력 결과는 다음과 같습니다.

1. hello from function fn_hello

11.4 함수 반환값

함수는 호출자에게 값을 반환할 수 있습니다. 우리는 이러한 값을 함수 반환 값이라고 부릅니다.

즉, 함수가 코드 실행을 완료한 후 호출자에게 제어권을 반환하는 것 외에도 호출자에게 값을 전달할 수도 있습니다.

함수가 호출자에게 값을 반환해야 하는 경우 함수를 정의할 때 함수가 반환할 수 있는 값 유형을 명확히 해야 합니다.

11.4.1 함수 반환 값 구문 형식

Rust 언어의 반환 값 정의 구문은 다른 언어와 다릅니다. 괄호 뒤에 화살표(->) 와 데이터 유형을 사용하여 정의 됩니다.

동시에 함수 코드에서 return 키워드를 사용하여 반환할 값을 지정할 수 있습니다.

함수 코드에서 return 키워드를 사용하지 않으면 함수는 기본적으로 마지막 문의 실행 결과를 반환 값으로 사용합니다.

따라서 return으로 반환되는 값이나 마지막 문의 실행 결과는 함수 정의 시 반환되는 데이터 타입과 동일해야 하며, 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생하므로 주의하시기 바랍니다.

반환 값이 있는 함수의 전체 정의 구문은 다음과 같습니다.

1. return 구문

1. function function_name() -> return_type {
2. // 기타 코드
3.  
4. // 값을 반환
5. return value;
6. }

1. return 문이 없으면 마지막 문의 결과가 반환 값으로 사용됩니다.

함수에서 값을 반환하는 데 사용된 마지막 문 끝에는 세미콜론을 사용할 수 없습니다. 그렇지 않으면 값이 반환되지 않습니다.

function function_name() -> return_type { // 기타 코드

value // 세미콜론이 없으면 반환 값을 의미합니다. }

11.4.2 예 1

다음 코드에서는 동일한 함수로 두 개의 get_pi() 및 get_pi2() 함수를 정의합니다. 하나는 return 문을 사용하여 값을 반환하고, 다른 하나는 세미콜론 없이 마지막 문을 반환 값으로 사용합니다.

1. fn main(){
2. println!("pi value is {}",get_pi());
3. println!("pi value is {}",get_pi2());
4. }
5.  
6. fn get_pi()->f64 {
7. 22.0/7.0
8. }
9.  
10. fn get_pi2()->f64 {
11. return 22.0/7.0;
12. }

위의 Rust 코드를 컴파일하고 실행하면 출력 결과는 다음과 같습니다.

1. pi value is 3.142857142857143
2. pi value is 3.142857142857143

11.4.3 예 2

위의 코드를 수정하여 함수의 return이 없는 마지막 문장에 세미콜론을 추가하여 실행 결과가 어떤지 살펴보겠습니다.

1. fn main(){
2. println!("pi value is {}",get_pi());
3. }
4.  
5. fn get_pi()->f64 {
6. 22.0/7.0;
7. }

위의 코드를 컴파일하고 실행하면 오류가 보고되며 오류 메시지는 다음과 같습니다.

1. error[E0308]: mismatched types
2. --> src/main.rs:5:14
3. |
4. 5 | fn get_pi()->f64 {
5. | ------ ^^^ expected f64, found ()
6. | |
7. | this function's body doesn't return
8. 6 | 22.0/7.0;
9. | - help: consider removing this semicolon
10. |
11. = note: expected type `f64`
12. found type `()`

오류 메시지에서 볼 수 있듯이 함수는 반환 값을 정의하지만 반환 값이 없습니다. 즉, 함수의 반환 값은 세미콜론으로 끝나서는 안 됩니다.

11.4.4 예제 3: 변수를 받는 함수 반환 값

함수의 반환 값을 변수에 할당할 수도 있습니다.

예를 들어, 다음 코드에서는 함수의 반환 값을 수신하도록 변수 pi를 정의합니다.

1. fn main(){
2. let pi = get_pi();
3. println!("pi value is {}",pi);
4. }
5.  
6. fn get_pi()->f64 {
7. 22.0/7.0
8. }

위의 Rust 코드를 컴파일하고 실행하면 출력 결과는 다음과 같습니다.

1. pi value is 3.142857142857143

11.5 기능 매개변수

함수 매개변수는 외부 변수와 값을 함수 내부의 코드로 가져오는 메커니즘입니다. 함수 매개변수는 함수 서명의 일부입니다.

함수 시그니처의 가장 큰 역할은 동일한 시그니처를 갖는 두 개의 함수가 정의되는 것을 방지하는 것입니다.

함수가 함수 매개변수를 정의하면 함수를 호출한 후 변수/값을 함수에 전달할 수 있습니다.

함수 형식 매개변수를 정의할 때 지정된 매개변수 이름을 호출합니다 . 동시에, 함수 호출 시 함수에 전달되는 변수/값을 실제 매개변수 라고 합니다 .

별도로 지정하지 않는 한, 함수 호출 시 전달되는 실제 매개변수의 개수 및 유형은 형식 매개변수 의 개수 및 유형과 동일해야 합니다 . 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생합니다.

함수 매개변수에 대한 값 전달 방법에는 두 가지가 있습니다. 하나는 값을 함수에 직접 전달하는 것이고, 다른 하나는 메모리에 있는 값의 저장 위치를 ​​함수에 전달하는 것입니다.

11.5.1 값에 의한 호출

값으로 호출하는 것은 단순히 전달된 변수의 값을 함수의 형식 매개변수 에 전달하는 것 입니다. 어떤 측면에서는 함수 매개변수에도 전달된 값이 할당된다는 의미입니다. 할당이기 때문에 함수 매개변수와 전달된 변수는 실제로 동일한 값을 저장하며 서로 영향을 미치지 않습니다. 따라서 함수 내부에서 함수 매개변수의 값을 수정해도 외부 변수의 값에는 영향을 미치지 않습니다.

11.5.2 예

매개변수를 받아들이고 매개변수를 0에 재할당하는 함수 mutate_no_to_zero()를 정의합니다.

또한 변수 no를 정의하고 값 5로 초기화합니다. 그런 다음 이 변수는 mutate_no_to_zero() 함수에 전달됩니다.

함수에서 변수 값을 0으로 변경했지만 호출이 완료되면 no 변수의 값은 여전히 ​​5입니다.

이는 값별 호출이 변수의 복사본을 전달하여 새 변수를 생성하기 때문입니다.

1. fn main(){
2. let no:i32 = 5;
3. mutate_no_to_zero(no);
4. println!("The value of no is:{}",no);
5. }
6.  
7. fn mutate_no_to_zero(mut param_no: i32) {
8. param_no = param_no*0;
9. println!("param_no value is :{}",param_no);
10. }

위의 Rust 코드를 컴파일하고 실행하면 출력 결과는 다음과 같습니다.

1. param_no value is :0
2. The value of no is:5

11.5.3 참조 호출

변수를 값으로 전달하면 변수가 다시 생성됩니다. 그러나 현재 변수의 메모리 위치를 함수에 전달하는 참조별 전달에서는 이런 일이 발생하지 않습니다.

참조 전달의 경우 전달된 변수와 함수 매개변수는 함께 동일한 메모리 위치를 가리킵니다.

참조로 전달하는 경우 함수 정의 시 매개변수 유형 앞에 & 기호를 추가해야 합니다 . 구문 형식은 다음과 같습니다.

1. fn function_name(parameter: &data_type) {
2. // 함수의 특정 코드
3. }

11.5.4 예

방금 값으로 호출한 코드를 일부 수정합니다.

가변 참조를 매개변수로 받아들이고 전달된 참조 변수를 0으로 재할당하는 mutate_no_to_zero() 함수를 정의합니다.

동시에 변수 변수 no가 정의되고 해당 값이 5로 초기화됩니다. 그런 다음 이 변수에 대한 참조를 mutate_no_to_zero() 함수에 전달합니다.

함수 실행이 완료되면 변수 no의 값은 0이 됩니다.

1. fn main() {
2. let mut no:i32 = 5;
3. mutate_no_to_zero(&mut no);
4. println!("The value of no is:{}",no);
5. }
6. fn mutate_no_to_zero(param_no:&mut i32){
7. *param_no = 0; //역참조 작업
8. }

위의 Rust 코드를 컴파일하고 실행하면 출력 결과는 다음과 같습니다.

1. The value of no is 0.

위 코드에서는 param_no 변수가 가리키는 메모리 위치에 저장된 변수의 값에 접근하기 위해 별표( )를 사용했습니다. 이 작업을 역참조라고도 합니다. 따라서 별표( )를 역참조 연산자라고도 합니다.

11.6 복합 유형을 함수에 매개변수로 전달하기

문자열과 같은 복합 유형의 경우 일반적인 방법으로 함수에 전달되면 변수에 더 이상 액세스할 수 없습니다.

예를 들어, 다음 코드는 컴파일되고 오류가 보고됩니다.

1. fn main(){
2. let name:String = String::from("TutorialsPoint");
3. display(name);
4. println!("after function name is: {}",name);
5. }
6.  
7. fn display(param_name:String){
8. println!("param_name value is :{}",param_name);
9. }

위 코드를 컴파일하면 오류가 발생합니다. 오류 메시지는 다음과 같습니다.

1. error[E0382]: borrow of moved value: `name`
2. --> src/main.rs:4:42
3. |
4. 2 | let name:String = String::from("TutorialsPoint");
5. | ---- move occurs because `name` has type `std::string::String`, which does not implement the `Copy` trait
6. 3 | display(name);
7. | ---- value moved here
8. 4 | println!("after function name is: {}",name);
9. | ^^^^ value borrowed here after move

이 문제를 해결하는 한 가지 방법은 다음 println!() 문을 제거하는 것입니다.

1. fn main(){
2. let name:String = String::from("TutorialsPoint");
3. display(name);
4. }
5.  
6. fn display(param_name:String){
7. println!("param_name value is :{}",param_name);
8. }

위의 Rust 코드를 컴파일하고 실행하면 출력 결과는 다음과 같습니다.

1. param_name value is :TutorialsPoint
2. `

이후 장에서는 이 문제를 해결하는 방법에 대해 논의할 것입니다. 이는 이 장의 초점이 아닙니다.

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