[Bash Shell] 32. functions - 함수와 코드 재사용

Bash 함수는 반복되는 명령을 이름으로 묶어 호출할 수 있게 하는 코드 재사용 단위다. 다른 언어의 함수와 달리 값을 리턴하지 않고 0–255 사이의 종료 코드만 반환하며, 문자열이나 자료구조를 실제로 돌려주려면 echo와 명령 치환을 조합해야 한다.

이 장을 읽기 전에

선행 챕터: 이 장은 31장: 배열과 셸 확장에서 배열과 매개변수 확장으로 여러 값을 다루는 법을 익힌 뒤 이어진다. 함수 인자를 받을 때 $@를 배열처럼 순회하거나 배열을 함수에 넘기는 상황이 자주 나오므로, 배열 문법에 대한 감이 있으면 이 장의 예제를 더 수월하게 읽을 수 있다. 또한 27장: if, test와 28장: for, while의 제어 구조를 함수 본문 안에서 그대로 재사용하므로, 조건문·반복문 문법을 이미 안다고 가정한다.

이 장의 깊이: 입문–중급 난이도다. 함수 정의·호출·인자 처리·local 스코프까지 스크립트를 함수 단위로 구조화하는 데 필요한 범위를 다룬다. 다루지 않는 것: 함수를 종료 코드가 아니라 스크립트 전체 실행 흐름 통제(set -e, trap)와 연결하는 내용은 33장: 종료 코드와 set -e/-x, trap에서 다룬다. 함수 정의를 파일 밖으로 분리해 여러 스크립트에서 재사용하는 방법(source를 통한 라이브러리화)은 이 장의 범위를 넘어가므로 간단히만 언급한다.

당신의 수준에 맞는 경로

개요 + 정신 모델

Bash 함수를 이해하는 가장 정확한 방법은 “미니 스크립트"로 보는 것이다. 함수는 새로운 프로세스를 만들지 않고 현재 셸 안에서 실행되는, 이름이 붙은 명령 그룹이다. 호출될 때 함수는 자신만의 위치 매개변수 집합($1, $2, … , $@, $#)을 받는데, 이는 스크립트 자체가 커맨드라인 인자를 받는 방식과 완전히 같은 메커니즘이다. 그리고 함수가 끝날 때는 스크립트나 외부 명령과 마찬가지로 종료 코드(0–255 사이의 정수)를 반환한다.

여기서 다른 프로그래밍 언어의 함수 개념과 정신 모델이 갈라진다. Python이나 C의 함수는 return으로 임의의 값(문자열, 리스트, 구조체)을 호출부에 돌려줄 수 있지만, Bash의 return은 그 명령이 성공했는지 실패했는지, 실패했다면 어떤 종류로 실패했는지를 나타내는 상태 코드만 돌려준다. 실제 데이터를 “반환"하고 싶다면 함수 안에서 echo로 표준 출력에 값을 쓰고, 호출하는 쪽에서 $(함수이름 인자...) 명령 치환으로 그 출력을 캡처하는 관용구를 쓴다. 즉 Bash 함수는 “값을 리턴하는 서브루틴"이 아니라 “종료 코드를 보고하고, 필요하면 표준 출력으로 결과물을 흘려보내는 미니 명령"이라는 정신 모델로 접근해야 옵션 하나하나를 외우지 않고도 동작을 예측할 수 있다.

핵심 개념

정의와 호출

Bash는 함수를 정의하는 두 가지 동등한 문법을 제공한다.

1
2
3
4
5
6
7
8
9

# 방식 1: function 키워드 사용(Bash 확장, POSIX sh에는 없음)
function greet() {
  echo "Hello, $1"
}

# 방식 2: POSIX 호환 문법(함수명 뒤 괄호만)
greet() {
  echo "Hello, $1"
}

두 방식은 동작이 같지만, function 키워드가 붙은 문법은 Bash 전용 확장이라 dash처럼 POSIX sh만 지원하는 셸에서는 문법 오류가 난다. 스크립트를 다른 셸에서도 돌릴 가능성이 있다면 방식 2(괄호만 쓰는 형태)가 더 이식성이 높다. 함수는 정의만으로는 아무 일도 하지 않으며, 이름을 명령처럼 그대로 호출해야 실행된다: greet "world".

인자($1, $@, $*, $#, shift)

함수 안에서 인자에 접근하는 특수 변수는 스크립트 최상위에서 커맨드라인 인자에 접근할 때와 이름이 동일하지만, 함수를 호출하는 순간 그 함수만의 새 위치 매개변수 집합으로 교체된다.

1
2
3
4
5
6
7
8

show_args() {
  echo "첫 번째 인자: $1"
  echo "인자 개수: $#"
  echo "전체(각각 인용): $@"
  echo "전체(하나의 문자열): $*"
}

show_args "a b" c d

$@는 각 인자를 원래 경계 그대로 유지하고, $*는 IFS의 첫 글자(기본은 공백)로 이어붙인 문자열 하나로 만든다는 차이가 있다 — 이 차이는 인자를 다시 다른 명령에 그대로 전달할 때("$@") 특히 중요하다. shift는 $1을 버리고 나머지를 한 칸씩 당겨 $2가 새 $1이 되게 하며, 인자 개수가 가변적인 함수에서 while [ "$#" -gt 0 ]; do ... shift; done 형태의 순회에 쓴다.

지역 변수(local)

함수 안에서 local var=value로 선언한 변수는 그 함수와, 그 함수가 호출하는 하위 함수에서만 보인다. local 없이 변수를 대입하면 Bash는 이를 함수 밖에서도 보이는 전역 변수로 취급한다.

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10

counter=0

increment() {
  local step=1        # step은 increment 함수 안에서만 존재
  counter=$((counter + step))   # counter는 local이 없으므로 전역 변수를 그대로 수정
}

increment
echo "$counter"   # 1
echo "$step"      # 비어 있음 — step은 함수 밖에서 보이지 않는다

return과 값 “반환"의 차이

return N은 함수의 종료 코드를 N(0–255 정수)으로 설정할 뿐, 문자열이나 숫자 계산 결과 같은 실제 데이터를 돌려주지 않는다. 값을 돌려주려면 함수가 echo로 표준 출력에 쓰고, 호출부가 $(...) 명령 치환으로 그 출력을 캡처하는 방식을 쓴다.

1
2
3
4
5
6
7
8

add() {
  local sum=$(( $1 + $2 ))
  echo "$sum"        # 계산 결과를 표준 출력으로 "반환"
  return 0            # 함수 자체의 성공 여부는 별도로 종료 코드로 반환
}

result=$(add 3 4)     # 표준 출력을 캡처 → result="7"
echo "합계: $result, 종료 코드: $?"

값 하나가 아니라 여러 값을 넘겨야 하거나 명령 치환의 서브셸 비용을 피하고 싶을 때는, 함수가 결과를 직접 미리 정해둔 전역 변수에 대입하는 관용구도 널리 쓰인다(local 없이 대입해 전역 스코프에 결과를 남기는 의도적 사용).

1
2
3
4
5
6
7
8

divmod() {
  # 여러 값을 반환해야 하므로 전역 변수 두 개에 결과를 채운다
  DIVMOD_Q=$(( $1 / $2 ))
  DIVMOD_R=$(( $1 % $2 ))
}

divmod 17 5
echo "몫: $DIVMOD_Q, 나머지: $DIVMOD_R"

예시

함수를 스크립트 상단에 모아두는 관례

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

#!/bin/bash
# 함수는 호출되기 전에 정의돼 있어야 하므로, 관례상 스크립트 상단에 모아둔다

log() {
  echo "[$(date +%H:%M:%S)] $1"
}

check_disk() {
  local usage
  usage=$(df --output=pcent / | tail -1 | tr -dc '0-9')
  [ "$usage" -lt 90 ]
}

# --- 실제 로직은 함수 정의 아래에서 시작 ---
log "디스크 사용량 확인 시작"
if check_disk; then
  log "정상"
else
  log "경고: 디스크 사용량 90% 초과"
fi

인자 검증과 조기 반환

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11

require_arg() {
  if [ -z "$1" ]; then
    echo "오류: 인자가 필요합니다" >&2
    return 1
  fi
  echo "받은 값: $1"
  return 0
}

require_arg "" || echo "require_arg 실패, 종료 코드 $?"
require_arg "ok"

shift로 가변 인자 순회

1
2
3
4
5
6
7
8

print_all() {
  while [ "$#" -gt 0 ]; do
    echo "남은 인자 개수 $#: $1"
    shift
  done
}

print_all one two three

재귀 함수

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12

factorial() {
  local n=$1
  if [ "$n" -le 1 ]; then
    echo 1
    return 0
  fi
  local sub
  sub=$(factorial $((n - 1)))
  echo $((n * sub))
}

factorial 5   # 120

배열을 함수에 전달하고 받기

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11

sum_array() {
  local -n arr_ref=$1   # nameref로 배열을 참조 전달(값 복사 없이 원본 배열을 가리킴)
  local total=0
  for v in "${arr_ref[@]}"; do
    total=$((total + v))
  done
  echo "$total"
}

numbers=(10 20 30)
sum_array numbers   # 배열 이름을 인자로 넘긴다(값이 아니라 이름)

함수 존재 여부 확인 후 호출

1
2
3
4
5

if declare -f log > /dev/null; then
  log "log 함수가 정의돼 있다"
else
  echo "log 함수 없음, 기본 echo 사용" 
fi

주의사항·함정

local을 빠뜨리면 전역 스코프를 오염시킨다: Bash 함수는 별도의 변수 스코프를 자동으로 만들어주지 않는다. local 키워드를 붙이지 않은 모든 대입은 함수 밖에서도 그대로 보이는 전역 변수를 만들거나 덮어쓴다. GNU Bash Reference Manual은 local의 역할을 다음과 같이 명시한다.

“local can only be used within a function; it makes the variable name have a visible scope restricted to that function and its children.” — GNU Bash Reference Manual, “Bash Builtin Commands”

이 규칙을 모르고 함수 안에서 흔한 이름(i, result, tmp 등)을 local 없이 재사용하면, 호출부에서 이미 쓰고 있던 동일한 이름의 전역 변수를 조용히 덮어써 버그가 발생한다. 특히 반복문 안에서 함수를 여러 번 호출하는 스크립트에서는 이 오염이 반복마다 누적돼 원인을 찾기 어려운 상태 불일치로 이어진다.

return은 0–255 범위의 정수만 담을 수 있다: return이 받는 값은 운영체제가 프로세스 종료 코드로 쓰는 것과 동일한 8비트 정수 표현을 공유하므로, 그 범위를 벗어나거나 정수가 아닌 값을 주면 잘려나가거나 오류가 난다.

“If n is supplied, the return value is its least significant 8 bits.” — GNU Bash Reference Manual, “Bourne Shell Builtins”

즉 return 300은 실제로는 300 mod 256 = 44가 되고, return "실패"처럼 문자열을 주면 정수가 아니라는 오류가 난다. 이 제약은 33장에서 다루는 종료 코드 규약과 정확히 같은 규칙이다 — 함수의 return과 외부 명령의 종료 코드는 셸 입장에서 구분되지 않는 동일한 메커니즘이며, $?로 확인하는 값도 함수 호출과 명령 실행 모두에서 같은 방식으로 갱신된다. 그래서 계산 결과나 문자열처럼 0–255를 벗어나는 데이터는 반드시 앞서 다룬 echo+명령 치환이나 전역 변수 관용구로 전달해야 한다.

함수는 호출되기 전에 정의돼 있어야 한다: Bash는 스크립트를 위에서 아래로 순차 실행하며, 다른 언어처럼 함수 선언을 먼저 전부 스캔한 뒤 실행을 시작하지 않는다. 따라서 아직 정의되지 않은 함수를 먼저 호출하는 코드는 “명령을 찾을 수 없다"는 오류로 실패한다.

1
2
3
4
5

greet "world"   # 오류: greet: command not found

greet() {
  echo "Hello, $1"
}

이 때문에 실무 스크립트에서는 실행 로직보다 먼저, 스크립트 상단에 모든 함수 정의를 모아두는 관례를 따른다(위 “함수를 스크립트 상단에 모아두는 관례” 예시 참고). 여러 스크립트에서 같은 함수를 재사용하려면 함수들만 모은 파일을 만들고 source ./lib.sh(또는 . ./lib.sh)로 현재 셸에 불러들이는 방법도 널리 쓰인다.

흔한 오개념

"return으로 문자열이나 계산 결과를 직접 돌려줄 수 있다”는 가장 흔한 오해다. return이 다루는 값은 항상 0–255 사이의 정수 종료 코드이며, return "hello"나 return 3.14는 동작하지 않는다. 문자열·부동소수점·여러 값을 전달하려면 앞서 설명한 echo+명령 치환 또는 전역 변수 관용구를 써야 한다 — “함수가 값을 반환한다"는 감각 자체는 옳지만, 그 값이 지나가는 통로가 return이 아니라 표준 출력이라는 점이 다른 언어와 근본적으로 다르다.

“함수 안에서 선언한 변수는 자동으로 그 함수만의 지역 변수다”도 자주 틀리는 지점이다. Bash는 기본적으로 모든 변수를 전역으로 취급하며, local 키워드를 명시적으로 붙였을 때만 스코프가 함수로 제한된다. 다른 언어(Python, JavaScript 등)의 함수 로컬 변수 관례에 익숙한 사람일수록 이 차이를 놓치기 쉽다.

다음 장에서는

다음은 33장: 종료 코드와 set -e/-x, trap이다. 이 장에서 다룬 return과 종료 코드 규약을, 함수 하나의 성공·실패 판단을 넘어 스크립트 전체의 실행 흐름을 통제하는 도구로 확장한다. trap에 등록하는 핸들러는 형태상 명령 문자열이지만, 실행 시점이 되면 셸이 특정 이벤트(신호 수신, 스크립트 종료 등)를 만났을 때 호출하는 콜백이라는 점에서 사실상 함수와 같은 역할을 한다 — 이 장에서 함수 정의·호출·종료 코드 개념을 먼저 익혀 두면, 왜 그 핸들러 문자열이 등록 시점이 아니라 나중에 실행되는지를 자연스럽게 이해할 수 있다.

평가 기준

• 함수를 정의·호출하고 $1, $2, $@, $*, $#로 인자를 받아 처리할 수 있다.
• local을 쓴 경우와 쓰지 않은 경우의 변수 스코프 차이를 설명하고, local 누락이 전역 변수를 오염시키는 사례를 코드에서 알아볼 수 있다.
• return이 0–255 범위의 종료 코드만 반환한다는 점과, 실제 값을 “반환"하려면 echo+명령 치환 또는 전역 변수 관용구를 써야 한다는 점을 구분해 설명할 수 있다.
• 함수가 호출되기 전에 정의돼 있어야 한다는 제약을 알고, 스크립트 상단에 함수를 모아두는 관례를 적용할 수 있다.
• return의 종료 코드 규약이 33장에서 다루는 스크립트 전체의 종료 코드 처리와 동일한 메커니즘임을 설명할 수 있다.

참고

• Shell Functions — GNU Bash Reference Manual
• Bash Builtin Commands(local) — GNU Bash Reference Manual
• Bourne Shell Builtins(return) — GNU Bash Reference Manual
• Special Parameters($@, $*, $#) — GNU Bash Reference Manual