[Kotlin] - inline function

 

고차 함수와 함숫값을 사용하면 함수가 객체로 표현되기 때문에 성능 차원에서 부가 비용이 발생한다.

이러한 부가 비용을 줄일 수 있는 해법이 Inline 기법이다.

fun testInLine() {
    val time = 5
    repeatInline(time) { println("inlie : $it") }
}

fun repeatInline(time: Int, action: (Int) -> Unit) {
    for (i in 0 until time) {
        action(i)
    }
}

fun main() {
    testInLine()
}

코틀린 코드를 자바로 디컴파일해보면 아래와 같은 결과를 얻을 수 있다.

public final class SolutionKt {
   public static final void testInLine() {
      int time = 5;
      repeatInline(time, (Function1)null.INSTANCE);
   }

   public static final void repeatInline(int time, @NotNull Function1 action) {
      Intrinsics.checkNotNullParameter(action, "action");
      int i = 0;

      for(int var3 = time; i < var3; ++i) {
         action.invoke(i);
      }

   }
}

 

람다식을 파라미터로 받아서 사용하는 repeatLine을 호출하는 testInline을 주목해 보자.

(Function1). null.Instance가 추가된 것을 확인할 수 있다.

 

kotlin의 람다가 FunctionN으로 변환되는데, 파라미터가 1개이기 때문에 위와 같은 클래스로 변환되었다.

즉 repaeLine을 호출할 때마다 Function1이라는 객체가 생성되고, 이는 불필요한 객체를 생성하기에 부가적인 비용이 발생된다.

이를 해결하기 위해 Kotlin에서는 Inline이라는 키워드를 제공한다.

말 그대로 작성한 람다식의 내용을 익명객체가 아닌 코드 형태 그대로 들어가게 된다.

fun testInLine() {
    val time = 5
    repeatInline(time) { println("inlie : $it") }
}

inline fun repeatInline(time: Int, action: (Int) -> Unit) {
    for (i in 0 until time) {
        action(i)
    }
}

public final class SolutionKt {
   public static final void testInLine() {
      int time = 5;
      int $i$f$repeatInline = false;
      int i$iv = 0;

      for(byte var3 = time; i$iv < var3; ++i$iv) {
         int var5 = false;
         String var6 = "inlie : " + i$iv;
         System.out.println(var6);
      }

   }

   public static final void repeatInline(int time, @NotNull Function1 action) {
      int $i$f$repeatInline = 0;
      Intrinsics.checkNotNullParameter(action, "action");
      int i = 0;

      for(int var4 = time; i < var4; ++i) {
         action.invoke(i);
      }

   }
}

 

repeatInLine을 호출하는 testInLine에서 매번 람다가 익명클래스로 변환되는 과정이

람다의 내용이 그대로 코드로 삽입되는 것을 확인할 수 있다.

 

 

 

Inline Function의 람다식은 다른 함수의 파라미터로 전달하는 것이 불가능합니다.

fun testInLine() {
    val time = 5
    repeatInline(time) { println("inlie : $it") }
}

inline fun repeatInline(time: Int, action: (Int) -> Unit) {
    for (i in 0 until time) {
        action(i)
        repeatNoInline(i,action)
    }
}

fun repeatNoInline(num: Int, action: (Int) -> Unit) {
    action.invoke(num)
}

다음과 같은 repeatNoInline라는 함수에서 인자로 받은 action을 inline에서 넘겨줘야 하는 상황이 필요할 수 있습니다.

 

inline 함수는 람다식을 객체로 만들지 않고, 본문에 그대로 작성됩니다.

따라서 repeatNoInline에 파라미터로 넘길 action 객체가 없기 때문에 에러가 발생합니다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 내가 전달한 람다식은 inline으로 처리하지 않을 거야!라고 명시하는 키워드가 바로 noinline입니다.

 

말 그대로 repeatNoInline에서 파라미터로 받은 action앞에 noinline을 명시해 주면 됩니다.

fun testInLine() {
    val time = 5
    repeatInline(time) { println("inlie : $it") }
}

inline fun repeatInline(time: Int, noinline action: (Int) -> Unit) {
    for (i in 0 until time) {
        action(i)
        repeatNoInline(i,action)
    }
}

fun repeatNoInline(num: Int, action: (Int) -> Unit) {
    action.invoke(num)
}

 

모든 고차함수 inline 키워드는 효율적일까?

사실은 그렇지만도 않습니다.

코틀린은 보통 inline을 지원하고, 강력한 성능을 자랑하고 있습니다.

하지만 inline을 통한 퍼포먼스의 상승이 미비하다면 다음과 같은 정보를 사용자에게 알립니다.

 

실제로 inline function은 람다식을 객체로 전달이 아닌 바이트 코드가 본문 그대로 삽입되기 때문에

바이트 코드의 양이 절대적으로 늘어나게 됩니다.

이러한 경우 오히려 성능이 약화될 우려가 있습니다.

따라서 대부분의 kotlin 라이브러리의 inline 함수는 1~3줄로 구성되어 있고, 적은 양의 코드를 권장합니다.

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사실 inline 함수를 사용해서 효과를 얻을만한 코드를 아직 작성해보지 못했습니다..ㅎ

하지만 코틀린에서 제공하는 여러 함수들이 inline 키워드를 제공하는 것을 보고 학습해 봤습니다.

안드로이드 개발을 하면서 아마 클릭 이벤트에 대한 람다식을 전달할 때, 앞으로 인라인 함수를 통해서 전달한다면

퍼포먼스가 상승할 것이라는 것을 알게 된 것 같습니다.. ㅎ

사실은 실제로 적용해 봐야 느낄 것 같습니다..ㅠ

 

참고

https://leveloper.tistory.com/171

https://munseong.dev/kotlin/inlinefunction/

https://effortguy.tistory.com/293