Inline

inline 키워드는 코틀린에서 고차 함수의 성능을 최적화하는 데 사용됩니다. 이는 함수 호출 오버헤드를 줄이고, 람다 표현식에 의한 메모리 할당을 방지하기 위해 함수 코드를 호출 위치에 직접 삽입합니다.

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inline 키워드의 동작

inline 키워드는 함수가 호출될 때, 함수 호출을 제거하고 그 내용을 호출 위치에 삽입합니다. 이를 통해 호출 오버헤드와 람다 캡처에 따른 메모리 할당 비용을 줄일 수 있습니다.

사용 예시

inline fun execute(action: () -> Unit) {
    println("Start")
    action()
    println("End")
}

fun main() {
    execute {
        println("Running action")
    }
}

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컴파일 전 코틀린 코드

위 코드는 고차 함수 execute와 람다 표현식을 사용하고 있습니다. 이는 일반적으로 람다가 익명 클래스로 변환되어 객체를 생성하는 방식으로 동작합니다.

inline fun execute(action: () -> Unit) {
    println("Start")
    action()
    println("End")
}

main 함수에서 고차 함수를 호출합니다:

fun main() {
    execute {
        println("Running action")
    }
}

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컴파일 후 디컴파일된 Java 코드

inline 키워드로 인해 함수 호출이 제거되고 코드가 호출 위치에 삽입됩니다. 디컴파일된 코드는 다음과 같이 나타납니다:

public final class MainKt {
    public static final void main() {
        System.out.println("Start");
        System.out.println("Running action");
        System.out.println("End");
    }
}

디컴파일 결과 분석

execute 함수가 호출되지 않고, 함수 본문이 main 함수에 직접 삽입되었습니다. 또한 람다 표현식이 익명 클래스나 객체로 변환되지 않아 추가적인 메모리 할당이 발생하지 않습니다.

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inline의 이점

호출 오버헤드 제거

일반 함수 호출은 스택 프레임을 생성하고, 호출 후 반환하는 과정에서 오버헤드가 발생합니다. inline은 이를 제거하여 성능을 최적화합니다.

람다 캡처 비용 감소

람다 표현식이 외부 변수를 캡처하면 익명 객체를 생성하여 메모리를 사용하게 됩니다. inline 키워드를 사용하면 이러한 객체 생성 비용을 피할 수 있습니다.

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inline 사용 시 주의사항

코드 크기 증가

inline 키워드를 남용하면 함수 본문이 여러 곳에 삽입되어 코드 크기가 증가할 수 있습니다. 이는 성능 저하를 초래할 수 있습니다.

noinline 키워드

특정 람다를 인라인화하지 않으려면 noinline 키워드를 사용할 수 있습니다.

inline fun process(action: () -> Unit, noinline anotherAction: () -> Unit) {
    action()
    anotherAction()
}

anotherAction은 인라인화되지 않고, 별도의 객체로 유지됩니다.

crossinline 키워드

람다에서 비지역 반환이 필요한 경우 crossinline 키워드를 사용해야 합니다.

inline fun runTask(crossinline action: () -> Unit) {
    Thread {
        action()
    }.start()
}

crossinline은 비지역 반환을 방지하여 런타임 오류를 방지합니다.

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inline의 동작 흐름

컴파일 시점

함수 본문이 호출 위치에 삽입되고, 람다 캡처에 의한 익명 객체 생성이 제거됩니다.

실행 시점

호출 오버헤드와 메모리 할당이 줄어들고, 삽입된 코드가 직접 실행됩니다.

inline 키워드는 고차 함수 호출과 람다 표현식 사용에서 성능을 최적화하는 강력한 도구입니다. 그러나 코드 크기 증가와 같은 부작용을 고려하여 필요한 경우에만 사용하는 것이 중요합니다. 본 글에서는 inline의 컴파일 전후 동작과 이점을 분석하며, 최적화 도구로서의 가능성을 탐구했습니다.