디스패치 테이블
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1. 개요
디스패치 테이블은 특정 작업을 수행하는 함수를 선택하기 위해 사용되는 자료 구조이다. 펄(Perl)에서는 해시를 사용하여 구현하며, 키는 실행할 함수를 식별하는 문자열이고 값은 함수에 대한 참조이다. 자바스크립트에서는 객체를 사용하여 구현하며, 객체의 속성 이름은 함수를 식별하는 문자열이고, 속성 값은 함수 자체이다. 객체 지향 프로그래밍 언어에서는 가상 메서드를 지원하기 위해 가상 메서드 테이블(vtable)이라는 특별한 형태의 디스패치 테이블을 사용하며, 이를 통해 다형성을 구현한다.
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동적 디스패치는 프로그램 실행 시 호출할 메서드를 결정하는 메커니즘으로, 단일 또는 다중 객체 기준으로 선택하며, 유연성과 확장성을 높이지만 성능 오버헤드를 발생시킬 수 있다.
| 디스패치 테이블 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 유형 | 데이터 구조 |
| 정의 | 실행 시간에 함수 또는 메서드의 주소를 결정하기 위해 사용되는 테이블 |
| 작동 방식 | |
| 기본 원리 | 함수 포인터 배열을 사용하여 특정 조건 또는 입력에 따라 실행할 함수를 결정 객체 지향 프로그래밍에서 다형성을 구현하는 데 사용 |
| 활용 | |
| 객체 지향 프로그래밍 | 가상 함수 테이블 (vtable)을 사용하여 런타임에 메서드 호출 결정 다형성 및 동적 바인딩 구현 |
| 운영체제 | 시스템 호출 처리 인터럽트 핸들링 |
| 컴파일러 | switch 문 최적화 함수 포인터를 사용한 콜백 함수 처리 |
| 인터프리터 | opcode에 따른 동작 실행 동적 언어에서 메서드 디스패치 |
| 게임 개발 | 이벤트 핸들링 AI 행동 제어 |
| 장점 | |
| 유연성 | 런타임에 동작 변경 가능 |
| 확장성 | 새로운 기능 추가 용이 |
| 성능 | 특정 경우 switch 문보다 빠름 |
| 단점 | |
| 메모리 사용 | 테이블 저장 공간 필요 |
| 복잡성 | 구현 및 유지보수 어려움 |
| 간접 호출 | 함수 호출 시 오버헤드 발생 가능 |
| 예시 | |
| C 언어 | 함수 포인터 배열을 사용하여 구현 |
| C++ | 가상 함수 테이블 (vtable)을 사용하여 다형성 구현 |
| Java | 인터페이스와 람다 표현식을 사용하여 구현 |
| Python | 딕셔너리를 사용하여 함수 매핑 구현 |
2. 펄 (Perl) 구현
펄에서는 해시를 사용하여 디스패치 테이블을 구현할 수 있다. 키(key)는 실행할 함수를 식별하는 문자열(예: 명령어 옵션)이고, 값(value)은 해당 함수에 대한 참조(함수 포인터)이다.
2. 1. 예제
perl# 익명 코드 참조와 명명된 코드 참조를 사용하여 테이블 정의
my %dispatch = (
"-h" => sub { return "hello\n"; },
"-g" => \&say_goodbye
);
sub say_goodbye {
return "goodbye\n";
}
# 테이블에서 코드 참조를 가져와 호출합니다.
my $sub = $dispatch{$ARGV[0]};
print $sub ? $sub->() : "unknown argument\n";
```
이 펄 프로그램을 `perl greet -h` 명령어로 실행하면 "hello"가 출력되고, `perl greet -g` 명령어로 실행하면 "goodbye"가 출력된다.
3. 자바스크립트 구현
자바스크립트에서는 객체를 사용하여 디스패치 테이블을 구현할 수 있다. 객체의 속성(property) 이름은 실행할 함수를 식별하는 문자열이고, 속성 값은 해당 함수 자체이다.
3. 1. 예제
javascriptconst thingsWeCanDo = {
doThisThing() { /* 동작 */ },
doThatThing() { /* 동작 */ },
doThisOtherThing() { /* 동작 */ },
default() { /* 동작 */ }
};
function doSomething(doWhat) {
const thingToDo = Object.hasOwn(thingsWeCanDo, doWhat)
? doWhat
: "default";
return thingsWeCanDo[thingToDo]();
}
```
위 코드는 자바스크립트로 구현한 디스패치 테이블의 예시이다. `thingsWeCanDo` 객체는 여러 함수들을 포함하고 있다. `doSomething` 함수는 입력값(`doWhat`)에 따라 `thingsWeCanDo` 객체에서 적절한 함수를 찾아 호출한다. 만약 입력값이 `thingsWeCanDo` 객체에 정의되어 있지 않으면, `default` 함수가 호출된다.
4. 가상 메소드 테이블 (Virtual Method Table)
객체 지향 프로그래밍을 지원하는 프로그래밍 언어에서, 가상 메서드를 포함하는 클래스의 각 객체에 대해 컴파일러는 자동으로 디스패치 테이블을 생성한다. 이 테이블은 가상 메서드 테이블(vtable)이라고 불리며, 가상 메서드에 대한 모든 호출은 vtable을 통해 디스패치된다.
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