C++ 람다 표현식 사용하기

오늘은 C++에서 람다 표현식(Lambda Expression)을 자세히 알아보는 시간을 가져보자 왜 또 C++을 공부하기로 하였을까

C++에서 람다는 익명 함수(Anonymous Function)로, 코드 내에서 일시적으로 사용될 수 있는 간단한 함수이다 

 

오늘 알아보기

 

1. 람다 표현식이란?

2. 간단한 람다 표현식 알아보기

3. 변수 캡처하기

4. 참조로 변수 캡처하기

5. 모든 변수 캡처하기

 

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람다 표현식이란?

람다 표현식은 익명 함수로, 코드 내에서 함수처럼 사용할 수 있다

특히 간단한 연산, 콜백 함수, STL 알고리즘과의 연동 등에 매우 유용하다

기본 문법:

[캡처 리스트](매개변수 리스트) -> 반환형 {
    함수 본문
}

- 캡처 리스트: 외부 변수를 람다 안에서 사용할 수 있게 만들어 준다

- 매개변수 리스트: 함수처럼 매개변수를 받는 역할이다

- 반환형: 함수의 반환형을 지정할 수 있으며, 생략할 수도 있다

- 함수 본문: 람다가 수행할 코드를 작성하는 본문이다

 

 

간단한 람다 표현식

람다 표현식의 가장 기본적인 형태를 알아보자 이 예제에서는 매개변수도, 캡처 리스트도 없이 단순히 값을 출력하는 람다 표현식이다

 

#include <iostream>

int main() {
    // 간단한 람다 표현식
    auto Hello = []() {
        std::cout << "Hello!" << std::endl;
    };
    
    // 람다 호출
    Hello();
    
    return 0;
}

 

- []: 람다의 캡처 리스트이다 (여기서는 외부 변수를 캡처하지 않기 때문에 빈 상태로 두었다)

- () {}: 람다의 매개변수 리스트와 함수 본문이다 매개변수 없이 간단히 "Hello, Lambda!"를 출력하는 코드이다

이 예제의 출력은 다음과 같다

Hello!

 

변수 캡처하기

람다 표현식은 외부 변수를 캡처하여 사용할 수 있다 이를 통해 함수 외부에서 선언된 변수도 람다 내부에서 활용할 수 있다

 

#include <iostream>

int main() {
    int x = 10;
    
    // 외부 변수 x를 캡처한 람다
    auto captureX = [x]() {
        std::cout << "Captured x: " << x << std::endl;
    };
    
    captureX();
    
    return 0;
}

- [x]: 캡처 리스트에 변수를 명시함으로써, 람다 표현식 안에서 외부 변수 x를 사용할 수 있게 된다

- 값 캡처: [x]와 같이 변수를 값으로 캡처하면, 외부 변수의 복사본이 람다 안에서 사용된다

 

출력은 다음과 같다

Captured x: 10

 

참조로 변수 캡처하기

때로는 값이 아닌 참조로 변수를 캡처해야 할 경우가 있다 이때는 캡처 리스트에 변수를 참조로 전달할 수 있다

 

#include <iostream>

int main() {
    int x = 10;
    
    // x를 참조로 캡처
    auto captureXRef = [&x]() {
        x += 5;
        std::cout << "Modified x: " << x << std::endl;
    };
    
    captureXRef();  // x의 값이 15로 변경됩니다.
    
    std::cout << "Final x: " << x << std::endl;
    
    return 0;
}

- [&x]: 캡처 리스트에서 변수를 참조로 캡처한다 이 경우에는 람다 표현식 안에서 변수 x의 값을 직접 변경할 수 있다

출력은 다음과 같다

Modified x: 15
Final x: 15

모든 변수 캡처하기

여러 변수를 캡처할 때 캡처 리스트를 간단히 할 수 있는 방법이 있다  [=] 또는 [&]를 사용하여 모든 외부 변수를 값으로 캡처하거나 참조로 캡처하는 방법이다

#include <iostream>

int main() {
    int a = 1, b = 2, c = 3;
    
    // 모든 변수를 값으로 캡처한다
    auto captureAllByValue = [=]() {
        std::cout << "a + b + c = " << (a + b + c) << std::endl;
    };
    
    // 모든 변수를 참조로 캡처한다
    auto captureAllByReference = [&]() {
        a += 10;
        b += 10;
        c += 10;
    };
    
    captureAllByValue();  // 값 캡처는 원래 값 사용
    captureAllByReference();  // 참조 캡처는 원래 변수 값 변경
    
    captureAllByValue();  // 값 캡처이므로 여전히 원래 값이 출력된다
    
    std::cout << "Modified values: a = " << a << ", b = " << b << ", c = " << c << std::endl;
    
    return 0;
}

- [=]: 모든 외부 변수를 값으로 캡처한다

- [&]: 모든 외부 변수를 참조로 캡처한다

출력은 다음과 같다

a + b + c = 6
a + b + c = 6
Modified values: a = 11, b = 12, c = 13

 

 

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오늘 알아본 C++의 람다 표현식은 언리얼 엔진에서 게임 로직을 단순화하는데 주로 사용된다

일반 함수는 선언하는 부분과 정의하는 부분을 따로 작성해야 하는 반면 람다 표현식은 마치 우리가 지하철 일회용 티켓을 사용하듯이 그 자리에서 즉시 사용이 가능하다는 것이 다양한 함수를 사용하는 게임에 적합하다고 느껴졌다

 

하지만 오늘 알아본 유용한 람다 표현식은 람다 표현식의 일부분에 불과하다 고로 다음 시간에는

 

- 반환형 지정

- STL 알고리즘과 람다 표현식의 활용

 

에 대해 마저 알아보는 시간을 가져보자