좌표 변환

함수는 기초 개념에서 이미 소개했어요. 다음은 그때 다룬 예시 중 하나예요:

squareit <- function(x) {
    x * x
}

squareit(3)
#> [1] 9

# shorter form
squareit_short <- function(x) x ^ 2

squareit의 정의를 자세히 살펴보면 여러 부분을 구분할 수 있어요:

• 함수는 형식 인자 x를 받아요.
• 함수 본문이 있는데, 보통 중괄호 { }로 감싸요.
• 함수 객체가 만들어지면 변수 squareit에 할당돼요.

R에서 함수는 숫자나 문자열과 마찬가지로 일급 객체예요. 따라서 squareit <- function...은 문법적으로 x <- 42와 똑같은 할당이에요.

인자

R은 Python이나 Julia 같은 다른 스크립트 언어와 달리 위치 인자와 키워드 인자를 뚜렷하게 구분하지 않아요.

함수 호출은 값을 위치로 전달할 수도 있고 이름으로 전달할 수도 있어요. 후자는 인자가 많아 순서를 기억하기 어려운 복잡한 함수에서 유용해요.

f <- function(x, y) x / y

# call positionally
f(4, 2)
#> [1] 2

# call by name
f(y = 2, x = 4)
#> [1] 2

선택적 인자

기본 인자 값은 함수 정의에서 지정할 수 있는데, 기본값이 없는 모든 인자 뒤에 와야 해요.

그러면 기본값을 그대로 쓸지 덮어쓸지 선택할 수 있어요.

g <- function(x, y = 2) x / y

# default y value
g(6)
#> [1] 3

# explicit y value
g(6, 3)
#> [1] 2

추가 인자

임의 개수의 추가 인자를 받으려면 정의에 ...(줄임표)를 사용해요. 함수 호출에서 넘긴 여분의 값들을 벡터로 변환할 수도 있지만, 이 "점 인자"(다른 여러 언어에서는 "varargs"라고 불러요)를 사용하는 다른 방법에 대해서는 계속 읽어봐요.

var_f <- function(x, y, ...) {
  print(c(...))
}

var_f(2, 3, "opt1", "opt2")
#> [1] "opt1" "opt2"

함수 환경

앞에서 형식 인자와 본문이 모두 함수의 구성 요소라고 했어요.

사실 세 번째 구성 요소가 더 있어요. 바로 함수가 정의되는 환경이에요.

중첩 함수의 경우를 보면 이 점을 잘 알 수 있어요:

outer_func <- function(x) {
  inner_func <- function(y) {
    x * y
  }
  
  inner_func(3)
}

outer_func(5)
#> [1] 15

함수 호출은 바깥 함수에 x = 5를 전달하고, 이 값은 그 함수 본문 안에서 쓸 수 있어요.

안쪽 함수는 바깥 함수 본문의 일부이고, x의 값에 접근할 수 있어요. 다시 말해 x = 5는 안쪽 함수의 환경에 있어요.

기술적으로는 이를 클로저라고 해요.

환경은 점 인자를 쓸 때 특히 중요해요. 이렇게 넘긴 값은 함수 본문 안의 함수 호출로 그대로 전달될 수 있거든요. 바깥 함수는 점 인자가 무슨 뜻인지 알 필요도, 신경 쓸 필요도 없어요.

f_var <- function(x, ...) {
  sum(x, ...)
}

x <- c(1, 2, NA, 6)

# for sum(), na.rm defaults to FALSE
f_var(x)
#> [1] NA

# pass through the na.rm value
f_var(x, na.rm = TRUE)
#> [1] 9

이 기법은 stringr 같은 Tidyverse 라이브러리에서 아주 많이 쓰여요. stringr의 많은 함수는 stringi와 base R의 저수준 함수를 사용자 친화적으로 감싼 래퍼예요.

str_*() 함수에 넘긴 추가 인자는 그저 그 저수준 함수들로 그대로 전달돼요.

함수를 반환 값으로 사용하기

바깥 함수는 안쪽 함수를 정의하고(이름이 있든, 아래에서 설명하는 것처럼 익명이든) 그것을 반환 값으로 사용할 수 있어요.

반환된 함수에는 그것이 정의된 환경이 함께 담겨요.

times_y <- function(x) {
  # anonymous function - see next section
  \(y) x * y
}

f <- times_y(3)
class(f)
#> [1] "function"

f(4)
#> [1] 12

익명 함수

함수를 정의할 때는 보통 만들어진 함수 객체를 변수에 묶어요.

x <- 2

# function definition captures x from the environment
doubleit_short <- function(y) x * y

이렇게 하면 나중에 스크립트에서 함수를 쓰기 쉬워요. 하지만 꼭 이렇게 묶어야 하는 건 아니에요. 짧고 한 번만 쓰는 함수는 바로 그 자리에서 유용할 수 있어요. 이름을 묶지 않은 함수를 익명 함수라고 해요.

익명 함수는 워낙 자주 쓰여서 (R v4.1.0부터) 더 짧게 정의하는 문법이 생겼어요. function이라는 단어를 역슬래시 \로 바꾸면 돼요.

이 문법의 예는 반환 값을 다룬 앞 절에서 사용했어요.

수정 시 복사

R에서는 벡터의 개별 원소에 값을 할당할 수 있어요. 벡터를 함수 인자로 넘기고, 반환하기 전에 함수 본문에서 수정하면 수정된 벡터를 얻게 돼요.

그런데 원래 벡터는 어떻게 됐을까요?

f <- function(vec) {
  vec[1] <- 42
  vec
}

vals <- c(1, 3, 4)

# f() returns a modified vector
f(vals)
#> [1] 42  3  4  

# the original vector is unchanged.
vals
#> [1] 1 3 4

R은 데이터 과학을 위해 설계된 언어예요. 그 데이터를 모으는 데는 시간과 노력, 어쩌면 눈이 튀어나올 만큼 많은 돈이 들 수 있어요. 데이터를 손상시키지 않는 것이 중요해요!

일반적인 원칙은(몇 가지 예외가 있지만) 수정 시 복사예요. 객체(예를 들어 벡터)가 나중에 문제를 일으킬 수 있는 방식으로 바뀌면, R은 수정된 복사본을 반환하고 원본은 그대로 둬요.

큰 데이터 구조를 복사하는 데는 계산 비용이 많이 들 수 있지만, 대안이 데이터 손상이라면 보통 이쪽이 더 나은 선택이에요.