C++를 다룰 줄 알지만 아직 함수형 프로그래밍에 대한 개념이 생소하거나, 본인의 C++ 코드에 함수형 프로그래밍을 적용하고 싶은 개발자를 위한 책이다. 함수형 프로그래밍의 개념부터, 이를 기본으로 하는 파셜 애플리케이션이나 커링과 같은 여러 가지 연산자들의 개념과 활용법을 소개한다. 또한 함수형 프로그래밍에서 매우 중요한 불변성에 대해서도 다룬다.

저자 : 알렉산드루 볼보아카 Alexandru Bolboaca 20년 동안 소프트웨어 개발업계에서 주니어 프로그래머에서 테크니컬 리더와 소프트웨어 아키텍트를 거쳐 테크니컬 코치와 트레이너가 됐다. 작업 방식과 테스트 접근법과 코드 개선에 경험이 풍부하다. 『Usable Software Design』(2016)과 『Coderetreat』(2016)를 썼다. 역자 : 최동훈 캐나다 밴쿠버 마스터카드에서 시니어 소프트웨어 엔지니어로 근무 중이다. 회사에서 일하는 시간이 즐거운 12년차 데브옵스 개발자로 데브옵스 문화를 추구한다.

1부. C++의 함수형 빌딩 블록 1장. 함수형 프로그래밍 소개 __기술적 요구사항 __함수형 프로그래밍 소개 __도처에 존재하는 함수형 프로그래밍의 구조 __구조화된 루프와 함수형 루프 비교 __불변성 __OOP와 함수형 디자인 스타일 비교 __모듈 확장성과 중복 제거 __요약 __질문 2장. 순수 함수 이해하기 __기술적 요구사항 __순수 함수란? __C++에서의 순수 함수 ____인자가 없는 순수 함수 ____하나 이상의 인자를 지닌 순수 함수 __순수 함수와 불변성 ____불변성과 참조에 의한 전달 ____불변성과 포인터 ____불변성과 비클래스 함수 ____불변성과 출력 파라미터 ____정적 함수가 과연 정답일까? ____정적 함수의 대안 __순수 함수와 I/O __요약 __질문 3장. 람다 파헤치기 __기술적 요구사항 __람다란 무엇인가? __C++에서의 람다 ____변수 캡처 ____값에 의한 변수 캡처와 참조에 의한 변수 캡처 ____다수 값 캡처 ____포인터 값 캡처 __어떠한 캡처를 사용해야 할까? ____람다와 순수 함수 ____람다 불변성과 값에 의한 인자 전달 ____람다 불변성과 참조에 의한 인자 전달 ____람다 불변성과 포인터 인자 ____람다와 I/O ____람다 불변성과 값 캡처 ______참조에 의해 캡처한 값의 불변성 ______값에 의해 캡처한 포인터의 불변성 ______참조에 의해 캡처한 포인터의 불변성 __람다와 클래스 ____데이터 멤버를 람다로 활용하기 ____정적 변수를 람다로 활용하기 ____정적 함수를 람다로 변환하기 ____람다와 커플링 __요약 __질문 4장. 함수형 합성 아이디어 __기술적 요구사항 __함수형 합성이란? ____함수형 합성 ____C++에서의 함수형 합성 구현 ____교환법칙이 성립하지 않는 함수형 합성 __복합적 함수 합성 ____합성 함수 심층 구현 ____다수의 인자를 가진 함수 분해 ______곱의 결과 값 증가시키기 ______증가시킨 후 곱하기 ______함수의 합성과 분해에 대한 회고 __함수형 합성을 활용한 중복 제거 ____incrementResultOfMultiplication 일반화 ____multiplyIncrementedValues 일반화 __요약 __질문 5장. 파셜 애플리케이션과 커링 __기술적 요구사항 __파셜 애플리케이션과 커링 ____파셜 애플리케이션 ____C++에서의 파셜 애플리케이션 ____클래스 메서드에서의 파셜 애플리케이션 ____커링 ______커링이란? ______커링과 파셜 애플리케이션 ______다수의 인자를 가진 함수의 커링 __파셜 애플리케이션과 커링을 활용한 중복 제거 __요약 __질문 2부. 함수로 설계하기 6장. 함수형으로 사고하기 - 데이터 입력부터 데이터 출력까지 __기술적 요구사항 __입력 데이터가 함수에 들어와 출력 데이터로 나가기까지 ____명령형 스타일 vs 함수형 스타일 동작 예제 ____틱택토 결과 ____입력과 출력 ____출력 데이터 ____입력 데이터 ____데이터 변환 ____filledWithX를 위한 all_of 활용 ____map/transform 사용하기 ____transform 단순화하기 ____좌표 ____보드에서 줄 구하기 및 좌표 구하기 ____보드에서 줄 구하기 ____범위 ____열 구하기 ____대각선 구하기 ____모든 줄, 열, 대각선 구하기 ____any_of를 활용한 X 승리 확인하기 ____reduce/accumulate를 활용한 보드 표시하기 ____find_if를 활용한 승리 상세 내역 표시하기 ____솔루션 완성하기 ____○ 승리 확인하기 ____none_of를 활용한 무승부 확인하기 ____게임 진행 중 확인하기 ____옵셔널 타입을 활용한 에러 관리 __요약 7장. 함수형 연산자를 활용한 중복 제거 __기술적 요구사항 __함수형 연산자를 활용한 중복 제거 ____DRY 원칙 ____중복과 유사성 ____파셜 애플리케이션을 활용한 파라미터 유사성 정리하기 ____다른 함수의 출력으로 함수를 호출하는 유사성을 함수형 합성으로 대체하기 ____고차원 함수를 활용한 구조적 유사성 제거하기 ____고차원 함수를 활용해 숨은 루프 제거하기 __요약 8장. 클래스를 활용해 응집도 향상시키기 __기술적 요구사항 __클래스를 활용해 응집도 향상시키기 ____함수형 관점에서의 클래스 __OOP와 함수형 동치 ____고응집성 원칙 ____응집 함수를 클래스로 묶기 ____클래스를 순수 함수로 쪼개기 __요약 9장. 함수형 프로그래밍의 테스트 주도 개발 __기술적 요구사항 __함수형 프로그래밍에서의 TDD ____순수 함수를 위한 유닛 테스트 ____TDD 주기 __예시 - TDD를 활용해 순수 함수 설계하기 ____포커 패 문제 ______요구사항 ______1단계 - 생각하기 ______예제 ______첫 번째 테스트 ______첫 번째 테스트 통과하기 ______리팩터링 ______다시 한 번 생각하기 ______더 많은 테스트 ______두 번째 테스트 ______테스트 통과하기 ______리팩터링 ______생각하기 ______다음 테스트 - 단순 스트레이트 플러시 ______테스트 통과하기 ______더 진행하기 ______isStraightFlush 구현하기 ______스트레이트 플러시 확인을 comparePokerHands와 연결하기 ______두 스트레이트 플러시 비교하기 ______생각하기 ______두 스트레이트 플러시 비교하기(계속) __요약 3부. 함수형 프로그래밍의 장점 활용하기 10장. 퍼포먼스 최적화 __기술적 요구사항 __퍼포먼스 최적화 ____퍼포먼스 전달 과정 ______측정치와 측정법을 포함한 퍼포먼스의 명확한 목표 정의하기 ______퍼포먼스용 몇 가지 코딩 가이드라인 정의하기와 코드의 특정 부분에 ______가이드라인을 명확히 유지하고 재단하기 ______코드가 동작하도록 만들기 ______필요한 곳을 측정해 퍼포먼스 향상시키기 ______모니터링 및 개선 __병렬론 - 불변성의 장점 활용하기 __메모이제이션 ____메모이제이션 구현하기 ____메모이제이션 활용하기 __꼬리 재귀 최적화 ____완전 최적화한 호출 ____If와 삼항 연산자 비교 ____이중 재귀 __비동기 코드를 통한 실행 시간 최적화하기 ____퓨처 ____함수형 비동기 코드 ____리액티브 프로그래밍 맛보기 __메모리 사용 최적화하기 ____단순 루프 메모리 측정하기 ____인플레이스 transform의 메모리 측정하기 ____무브 반복자를 활용한 transform ____솔루션 비교하기 ____불변형 데이터 구조 __요약 11장. 특성 기반 테스트 __기술적 요구사항 __특성 기반 테스트 ____예제 기반 테스트와 특성 기반 테스트 비교 __생성기 __테스트에 특성 넣기 ____00이 정의되지 않음이 되는 특성 ____0[1 . maxInt]이 0이 되는 특성 ____[1.maxInt]0이 1이 되는 특성 ____[0 . maxInt]의 어떤 값에 1제곱을 하면 그 값이 나오는 특성 ____특성: xy = xy-1 * x ____결론 __예제로부터 데이터 주도 테스트와 특성까지 __좋은 특성, 나쁜 특성 ____구현에 관한 몇 가지 조언 __요약 12장. 순수 함수로 리팩터링하기와 순수 함수를 통한 리팩터링하 __기술적 요구사항 __순수 함수로 리팩터링하기와 순수 함수를 통한 __리팩터링하기 ____리팩터링이란? ____레거시 코드의 딜레마 ____종속성과 변경 ____순수 함수와 프로그램의 구조 ____컴파일러와 순수 함수를 활용한 종속성 식별 ____레거시 코드를 람다로 변환하기 ____람다 리팩터링하기 ____람다에서 클래스로 변환하기 ____리팩터링 메서드 요점 __디자인 패턴 ____함수형 스타일 전략 패턴 ____함수형 스타일 명령 패턴 ____함수로 의존성 주입 __순수 함수형 디자인 패턴 ____상태 유지하기 ____밝혀지는 진실 ____Maybe ____그렇다면 모나드는 무엇인가? __요약 13장. 불변성과 아키텍처 - 이벤트 소싱 __기술적 요구사항 __불변성과 아키텍처 - 이벤트 소싱 __아키텍처에 불변성 적용하기 ____이벤트 소싱의 장점 ____이벤트 소싱의 단점과 함정 ______이벤트 스키마 변경 ______과거 데이터 삭제 __구현 예제 ____데이터를 어떻게 가져올 것인가? ____참조 무결성은 어떻게 해결하는가? __요약 4부. C++의 함수형 프로그래밍의 현재와 미래 14장. 범위 라이브러리를 활용한 게으른 평가 __기술적 요구사항 __범위 라이브러리 개괄 __게으른 평가 __범위 라이브러리를 활용한 게으른 평가 __액션으로 변형 가능한 변경 __무한 수열과 데이터 생성 ____문자열 생성하기 __요약 15장. STL의 현재와 미래 __기술적 요구사항 __functional 헤더 __algorithm 헤더 ____컬렉션의 각 객체에서 특성 하나 꺼내오기 ____조건 계산하기 ____표시나 연속이 가능한 포맷으로 변환하기 __numeric 헤더 - accumulate ____쇼핑 카트에 세금이 포함된 총가격 계산하기 ____리스트를 JSON으로 변환하기 __algorithm으로 돌아가기 - find_if와 copy_if __optional과 variant __C++ 20과 범위 라이브러리 __요약 16장. 표준 언어의 현재와 미래 __기술적 요구사항 __표준 언어의 현재와 미래 ____순수 함수 ____람다 ____파셜 애플리케이션과 커링 ____함수형 합성

◈ 이 책에서 다루는 내용 ◈ ◆ 함수형 프로그래밍의 기초 ◆ 함수형 프로그래밍의 빌딩 블록의 이해를 통한 코드 구조화 ◆ 함수형 프로그래밍과 객체지향 프로그래밍(OOP) 간의 설계 방식 차이 ◆ C++에서 새로운 함수를 생성하는 커링의 개념 활용법 ◆ 함수형 방식으로 디자인 패턴을 구현하는 기술 ◆ 함수형 프로그래밍을 활용한 멀티스레딩 개념 ◆ 함수형 구조 활용 시 메모리 소모 개선법 ◈ 이 책의 대상 독자 ◈ 이미 C++(언어 문법, STL 컨테이너, 템플릿 원소를 포함한)을 다뤄봤으나 도구상자에 도구를 더 많이 추가하고 싶은 프로그래머를 위한 책이다. 모든 아이디어를 명확하고 실용적인 방식으로 섬세하게 설명하고 있어 함수형 프로그래밍을 전혀 모르는 사람이 읽어도 이해할 수 있다. ◈ 이 책의 구성 ◈ 1장, ‘함수형 프로그래밍 소개’에서는 함수형 프로그래밍의 기본적인 아이디어를 소개한다. 2장, ‘순수 함수 이해하기’에서는 함수형 프로그래밍의 기본적인 빌딩 블록과 불변성에 중점을 둔 함수와 C++에서 그것을 작성하는 방법을 가르쳐준다. 3장, ‘람다에 깊이 뛰어들기’에서는 람다와 C++에서 람다를 작성하는 방법에 초점을 맞춘다. 4장, ‘함수 합성 아이디어’에서는 고차원 연산자로 함수를 합성하는 방법을 살펴본다. 5장, ‘파셜 애플리케이션과 커링’에서는 2가지 함수의 기본 연산자인 파셜 애플리케이션과 커링을 C++에서 활용하는 방법을 가르쳐준다. 6장, ‘함수로 사고하기 - 데이터 입력에서 데이터 출력까지’에서는 함수 중심 설계를 적용해코드를 구성하는 다른 방식을 알려준다. 7장, ‘함수형 연산자로 중복 제거하기’에서는 반복 금지(DRY) 원칙을 전체적으로 살펴본다. 중복 코드의 종류와 코드 유사성을 살펴보고 합성, 파셜 애플리케이션, 커링 같은 함수형 연산자를 활용해 코드를 더 DRY하게 작성하는 방법을 소개한다. 8장, ‘클래스를 활용한 코드 응집도 개선하기’에서는 함수를 클래스로 진화시키는 방법과 클래스를 함수로 변환하는 방법을 보여준다. 9장, ‘함수형 프로그래밍의 테스트 주도 개발’에서는 함수형 프로그래밍으로 테스트 주도 개발(TDD)을 하는 방법과 불변성과 순수 함수로 테스트를 간결화하는 방법을 살펴본다. 10장, ‘퍼포먼스 최적화’에서는 메모이제이션, 꼬리 재귀 최적화, 병렬 수행을 포함한 함수 중심 설계 퍼포먼스를 최적화하는 특정 방법을 심도 있게 살펴본다. 11장, ‘특성 기반 테스트’에서는 함수형 프로그래밍이 신규 패러다임인 테스트 작성을 자동화하는 방법을 살펴본다. 이 테스트는 데이터 생성으로 예제 기반 테스트를 강화한다. 12장, ‘순수 함수로 리팩터링하기와 순수 함수를 통한 리팩터링하기’에서는 최소한의 위험을감수하면서 기존 코드를 순수 함수로 리팩터링한 후 클래스로 다시 되돌리는 방법을 설명한다. 몇 가지 함수형 디자인 패턴과 클래식 디자인 패턴도 살펴볼 것이다. 13장, ‘불변성과 아키텍처 - 이벤트 소싱’에서는 불변성이 데이터 저장소 수준으로 옮길 수 있다는 것을 설명한다. 이벤트 소싱을 활용하는 방법을 살펴보고 장점과 단점을 논의한다. 14장, ‘범위 라이브러리를 활용한 게으른 평가’에서는 경이로운 범위 라이브러리를 깊이 살펴보고 C++ 17과 C++ 20에서 이를 활용하는 방법을 보여준다. 15장, ‘STL의 현재와 미래’에서는 C++ 17 표준에 있는 STL의 함수형 관련 기능을 살펴보고 C++ 20에 추가된 몇 가지 흥미로운 기능을 살펴본다. 16장, ‘표준의 현재와 미래’에서는 함수형 프로그래밍의 기초적인 빌딩 블록과 C++ 17 표준에서 이것을 활용하기 위한 다양한 옵션을 개략적으로 살펴보면서 이 책을 마무리한다 ◈ 옮긴이의 말 ◈ C++는 과거에 가장 인기 있는 언어 중 하나였습니다. 하지만 하드웨어의 비약적인 성능 향상에 따라 상대적으로 퍼포먼스에 대한 중요도가 낮아지고 프로그래머의 생산성 중요도가 커지면서 시장에서 많은 관심을 잃은 상황입니다. 그러나 여전히 C++는 강력한 성능을 자랑하고 진화하고 있습니다. 컴퓨터 언어 패러다임들이 발전하면서 C++도 서서히 최근 언어들이 지향하는 가치들을 흡수하기 시작했습니다. 람다는 C++ 11에서 처음 등장했고 C++ 17에서는 map이 등장하여 C++로도 제법 손쉽게 함수형 프로그래밍을 즐길 수 있게 됐습니다. 함수형 프로그래밍은 병렬 처리에 아주 특화돼 있습니다. 멀티코어 CPU가 아닌 CPU를 찾아볼 수가 없고 앞서 이야기한 것처럼 C++는 아주 빠르게 동작하는 바이너리를 생성해내기 좋습니다. 설레지 않으신가요? C++와 함수형 프로그래밍이 만나면 무슨 일이 벌어질까요? 이 책은 함수형 프로그래밍에 대해 설명하고 이와 관련된 큼직한 주제들을 모두 다룹니다.이 책 한 권이면 C++로 함수형 프로그래밍을 전개하는 데 충분할 것이라 생각합니다. 역자로서 독자분들이 이 책을 읽고 함수형 프로그래밍의 강력함을 느끼고 현업에서도 유용하게 적용할 수 있길 희망합니다.