함수 합성

using System;

Func<int, int> addOne = x => x + 1;
Func<int, int> timesTwo = x => x * 2;
Func<int, string> show = x => "<" + x + ">";

// 중첩 호출은 안쪽부터 읽어야 실행 순서가 보인다.
Console.WriteLine(show(timesTwo(addOne(2))));

// Then으로 이으면 적은 순서대로 실행된다.
var addThenDouble = addOne.Then(timesTwo).Then(show);
Console.WriteLine(addThenDouble(2));

// 순서를 바꾸면 다른 함수가 된다.
var doubleThenAdd = timesTwo.Then(addOne).Then(show);
Console.WriteLine(doubleThenAdd(2));

// show.Then(addOne)은 컴파일되지 않는다. show의 출력(string)이 addOne의 입력(int)과 맞지 않는다.

static class FuncExtensions
{
    // f.Then(g)는 x => g(f(x))이다. f가 먼저 실행된다.
    public static Func<A, C> Then<A, B, C>(this Func<A, B> f, Func<B, C> g) => x => g(f(x));
}

<6>
<6>
<5>

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text.RegularExpressions;

var catalog = new Dictionary<string, Func<string, string>>
{
    ["trim"] = s => s.Trim(),
    ["lower"] = s => s.ToLowerInvariant(),
    ["collapse"] = s => Regex.Replace(s, @"\s+", " "),
    // 첫 글자만 남긴다. 빈 문자열이면 예외가 난다.
    ["initial"] = s => s[..1],
};
Func<string, string> identity = s => s;

Run("trim,lower,collapse", "  Hello   WORLD  ");
Run("", "  Hello   WORLD  ");
Run("trim,shout", "  Hello  ");
Run("trim,initial", "   ");

// 묶는 위치가 달라도 같은 입력에 같은 결과를 낸다.
var left = catalog["trim"].Then(catalog["lower"]).Then(catalog["collapse"]);
var right = catalog["trim"].Then(catalog["lower"].Then(catalog["collapse"]));
Console.WriteLine("same result: " + (left(" A  B ") == right(" A  B ")));

void Run(string config, string input)
{
    var names = config.Split(',', StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
    var unknown = names.Where(name => !catalog.ContainsKey(name)).ToArray();
    if (unknown.Length > 0)
    {
        Console.WriteLine($"[{config}] unknown step: {string.Join(", ", unknown)}");
        return;
    }
    // 항등 함수에서 시작해 단계를 하나씩 뒤에 붙인다. 목록이 비면 항등 함수가 그대로 남는다.
    var pipeline = names
        .Select(name => catalog[name])
        .Aggregate(identity, (composed, step) => composed.Then(step));
    try
    {
        Console.WriteLine($"[{config}] \"{pipeline(input)}\"");
    }
    catch (ArgumentOutOfRangeException e)
    {
        // 합성된 함수 밖에서는 어느 단계가 실패했는지 알 수 없다.
        Console.WriteLine($"[{config}] failed: {e.GetType().Name}");
    }
}

static class FuncExtensions
{
    // f.Then(g)는 x => g(f(x))이다. f가 먼저 실행된다.
    public static Func<A, C> Then<A, B, C>(this Func<A, B> f, Func<B, C> g) => x => g(f(x));
}

[trim,lower,collapse] "hello world"
[] "  Hello   WORLD  "
[trim,shout] unknown step: shout
[trim,initial] failed: ArgumentOutOfRangeException
same result: True

type Step = (s: string) => string;

// then(f, g)는 x => g(f(x))이다. f가 먼저 실행된다.
const then = <A, B, C>(f: (a: A) => B, g: (b: B) => C) => (a: A): C => g(f(a));
const identity: Step = (s) => s;

const catalog = new Map<string, Step>([
  ["trim", (s) => s.trim()],
  ["lower", (s) => s.toLowerCase()],
  ["collapse", (s) => s.replace(/\s+/g, " ")],
  // 첫 글자만 남긴다. JavaScript의 slice는 빈 문자열에서 예외를 내지 않으므로 직접 던진다.
  ["initial", (s) => {
    if (s.length === 0) throw new RangeError("empty input");
    return s.slice(0, 1);
  }],
]);

function run(config: string, input: string): void {
  const names = config.split(",").filter((name) => name.length > 0);
  const unknown = names.filter((name) => !catalog.has(name));
  if (unknown.length > 0) {
    console.log(`[${config}] unknown step: ${unknown.join(", ")}`);
    return;
  }
  // 항등 함수에서 시작해 단계를 하나씩 뒤에 붙인다. 목록이 비면 항등 함수가 그대로 남는다.
  const pipeline = names
    .map((name) => catalog.get(name)!)
    .reduce((composed, step) => then(composed, step), identity);
  try {
    console.log(`[${config}] "${pipeline(input)}"`);
  } catch (e) {
    // 합성된 함수 밖에서는 어느 단계가 실패했는지 알 수 없다.
    if (!(e instanceof RangeError)) throw e;
    console.log(`[${config}] failed: ${e.name}`);
  }
}

run("trim,lower,collapse", "  Hello   WORLD  ");
run("", "  Hello   WORLD  ");
run("trim,shout", "  Hello  ");
run("trim,initial", "   ");

[trim,lower,collapse] "hello world"
[] "  Hello   WORLD  "
[trim,shout] unknown step: shout
[trim,initial] failed: RangeError