[Deep Dive] 12장 - 함수

이 카테고리는 모던 자바스크립트 Deep Dive 책을 공부하며 정리한 글을 포스팅하는 공간입니다.

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12.1 함수란?

함수란 어떤 작업을 수행하기 위해 필요한 문(statement)들의 집합을 정의한 코드 블록이다.

함수 내부로 입력을 전달받는 변수를 매개변수(parameter), 입력을 인수(argument), 출력을 반환값(return value)이라고 한다. 함수는 값이며, 여러 개 존재할 수 있으므로 특정 함수를 구별하기 위해 식별자인 함수 이름을 사용할 수 있다.

 

함수의 구성 요소

 

 

 

 

12.2 함수를 사용하는 이유

함수는 몇 번이든 호출할 수 있으므로 코드의 재사용이라는 측면에서 매우 유용하다.

코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높이는 함수는 유지보수의 편의성을 높이고 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

 

 

 

12.3 함수 리터럴

함수는 객체 타입의 값이기 때문에 함수도 함수 리터럴로 생성할 수 있다. 함수 리터럴은 function 키워드, 함수 이름, 매개변수 목록, 함수 몸체로 구성된다.

 

// 변수에 함수 리터럴을 할당
var f = function add(x,y){
  return x + y;
};

 

구성 요소	설명
함수 이름	🔹함수 이름은 식별자다. 따라서 식별자 네이밍 규칙을 준수해야 한다. 🔹함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자다. 🔹함수 이름은 생략할 수 있다. 이름이 있는 함수를 기명 함수, 없는 함수를 익명 함수라 한다.
매개변수 목록	🔹0개 이상의 매개변수를 소괄호로 감싸고 쉼표로 구분한다. 🔹각 매개변수에는 함수를 호출할 때까지 지정한 인수가 순서대로 할당된다. 즉 매개변수 목록은 순서에 의미가 있다. 🔹매개변수는 함수 몸체 내에서 변수와 동일하게 취급된다. 따라서 매개변수도 변수와 마찬가지로 식별자 네이밍 규칙을 준수해야 한다.
함수 몸체	🔹 함수가 호출되었을 때 일괄적으로 실행될 문들을 하나의 실행 단위로 정의한 코드 블록이다. 🔹함수 몸체는 함수 호출에 의해 실행된다.

 

함수는 객체지만 일반 객체와는 다르다. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다. 그리고 함수 객체만의 고유한 프로퍼티를 갖는다.

 

✔️ 함수가 객체라는 사실은 다른 프로그래밍 언어와 구별되는 자바스크립트의 중요한 특징!

 

 

 

12.4 함수 정의

함수 정의란 함수를 호출하기 이전에 인수를 전달받을 매개변수와 실행할 문들, 그리고 반환할 값을 지정하는 것을 말한다. 함수를 정의하는 방법에는 4가지가 있다.

 

함수 정의 방식	예시
함수 선언문	function add(x,y){   return x + y; }
함수 표현식	var add = function(x,y){   return x + y; }
Function 생성자 함수	var add = new Function('x', 'y', 'return x+y');
화살표 함수(ES6)	var add = (x,y) => x + y;

 

✅ 변수 선언과 함수 정의

변수는 선언한다고 했지만 함수는 정의한다고 표현했다. 함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당된다. 따라서 변수에는 선언, 함수에는 정의라고 표현한다.

 

 

 

12.4.1 함수 선언문

// 함수 선언문
function add(x, y) {
  return x + y;
}

// 함수 참조
// console.dir은 console.log와는 달리 함수 객체의 프로퍼티까지 출력한다.
// 단, Node.js 환경에서는 console.log와 같은 결과가 출력된다.
console.dir(add); // f add(x,y)

// 함수 호출
console.log(add(2,5)); // 7

 

함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일하다. 단, 함수 리터럴은 함수 이름을 생략할 수 있으나 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다.

 

함수 선언문은 표현식이 아닌 문이다. 함수 선언문이 만약 표현식이라면 완료 값 undefined 대신 표현식이 평가되어 생성된 함수가 출력된어야 한다. 표현식이 아닌 문은 변수에 할당할 수 없으므로 함수 선언문도 표현식이 아닌 문이므로 변수에 할당할 수 없다.

 

기명 함수 리터럴을 단독으로 사용하는 경우에는 함수 선언문으로 해석하고, 함수 리터럴이 값으로 평가되어야 하는 문맥이면 함수 리터럴 표현식으로 해석한다.

 

// 기명 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석된다.
// 함수 선언문에서는 함수 이름을 생략할 수 없다.
function foo() {console.log('foo');}
foo(); / foo

// 함수 리터럴을 피연산자로 사용하면 함수 선언문이 아니라 함수 리터럴 표현식으로 해석된다.
// 함수 리터럴에서는 함수 이름을 생략할 수 있다.
(function bar() {console.log('var');});
bar(); // ReferenceError : bar is not defined

 

 

 

자바스크립트 엔진은 함수 선언문을 해석해 함수 객체를 생성한다. 이때 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자이므로 함수 이름과는 별도로 생성된 함수 객체를 가리키는 식별자가 필요하다. 따라서 자바스크립트 엔진은 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고, 거기에 함수 객체를 할당한다.

 

함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다.

함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다.

 

 

12.4.2 함수 표현식

자바스크립트의 함수는 값처럼 변수에 할당할 수도 있고 프로퍼티 값이 될 수도 있으며 배열의 요소가 될 수도 있다. 이처럼 값의 성질을 갖는 객체를 일급 객체라 한다.

 

함수는 일급 객체이므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있다. 이러한 함수 정의 방식을 함수 표현식이라 한다.

 

// 함수 표현식
var add = function (x,y){
  return x + y;
};

console.log(add(2,5)); // 7

 

함수 표현식의 함수 리터럴은 함수 이름을 생략하는 것이 일반적이다.(익명 함수)

함수 선언문은 "표현식이 아닌 문"이고 함수 표현식은 "표현식인 문"이다.

 

 

 

12.4.3 함수 생성 시점과 함수 호이스팅

// 함수 참조
console.dir(add); // f add(x,y)
console.dir(sub); // undefined

// 함수 호출
console.log(add(2,5)); // 7
console.log(sub(2,5)); // TypeError: sub is not a function


// 함수 선언문
function add(x,y) {
  return x + y;
}

// 함수 표현식
var sub = function(x,y) {
  return x - y;
};

 

함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출할 수 있다. 그러나 함수 표현식으로 정의한 함수는 함수 표현식 이전에 호출할 수 없다. 이는 함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정의한 함수의 생성 시점이 다르기 때문이다.

 

함수 선언문도 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다. 런타임에는 이미 함수 객체가 생성되어 있고 함수 이름과 동일한 식별자에 할당까지 완료된 상태다. 이처럼 함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 특징을 함수 호이스팅이라 한다.

 

함수 표현식의 함수 리터럴은 변수와 마찬가지로 할당문이 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체가 된다. 따라서 함수 표현식으로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 아니라 변수 호이스팅이 발생한다.

함수 표현식으로 정의된 함수는 반드시 함수 표현식 이후에 참조 또는 호출해야 한다.

 

 

 

12.4.4 Function 생성자 함수

🔹 생성자 함수 : 객체를 생성하는 함수

 

자바스크립트가 기본 제공하는 빌트인 함수인 Function 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성해서 반환한다. (new 없어도 작동됨)

 

var add new Function('x', 'y', 'return x + y');

console.log(add(2,5)); // 7

 

 

 

12.4.5 화살표 함수

ES6에서 도입된 화살표 함수는 function 키워드 대신 화살표 => 를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수를 선언할 수 있다. 화살표 함수는 항상 익명 함수로 정의한다.

 

// 화살표 함수
const add = (x, y) => x + y;

console.log(add(2,5)); // 7

 

화살표 함수는 생성자 함수로 사용할 수 없으며, 기존 함수와 this 바인딩 방식이 다르고, prototype 프로퍼티가 없으며 arguments 객체를 생성하지 않는다.

 

 

 

12.5 함수 호출

12.5.1 매개변수와 인수

함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 때, 매개변수를 통해 인수를 전달한다. 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 한다. 인수는 함수를 호출할 때 지정하며, 개수와 타입에 제한이 없다.

 

매개변수는 함수를 정의할 때 선언하며, 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급된다. 즉, 함수가 호출되면 함수 몸체 내에서 암묵적으로 매개변수가 생성되고 undefined로 초기화된 후 인수가 순서대로 할당된다. 함수가 호출될 때마다 매개변수는 이와 같은 단계를 거친다. 매개변수의 스코프는 함수 내부이다.

 

매개변수와 인수

 

함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않는다. 인수가 부족해서 인수가 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined이다. 매개변수보다 인수가 더 많은 경우, 초과된 인수는 무시된다.

 

function add(x,y) {
  return x + y;
}

console.log(add(2)); // 2 + undefined = NaN
console.log(add(2,5,7)); // 7

 

 

 

12.5.2 인수 확인

• 자바스크립트 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않는다.
• 자바스크립트는 동적 타입 언어이다. 따라서 자바스크립트 함수는 매개변수의 타입을 사전에 지정할 수 없다.

자바스크립트에서는 함수를 정의할 때 적절한 인수가 전달되었는지 확인하고 부적절한 호출을 방지할 필요가 있다.

• typeof로 인수를 확인하여 전달된 인수의 타입이 부적절한 경우 에러를 발생시킨다.
• 인수가 전달되지 않은 경우 단축 평가를 사용해 매개변수에 기본값을 할당한다. (arguments 객체를 통해 인수 개수 확인 가능)

 

 

12.5.3 매개변수의 최대 개수

함수의 매개변수는 코드를 이해하는 데 방해되는 요소이므로 이상적인 매개변수 개수는 0개이며 적을수록 좋다. 이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 한다. 따라서 매개변수는 최대 3개 이상을 넘지 않는 것을 권장한다.

 

 

 

12.5.4 반환문

함수는 return 키워드와 표현식(반환값)으로 이뤄진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환할 수 있다.

 

반환문은 두 가지 역할을 한다.

1. 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다. 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시된다.
2. return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. 반환값으로 사용될 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 / 반환문을 생략하면 undefined가 반환된다.

 

🔹return 키워드와 표현식 사이에 줄바꿈이 있으면 세미콜론 자동 삽입 기능에 의해 의도치 않은 결과가 발생할 수 있다.

 

 

 

12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

• 원시 값: 값에 의한 전달
• 객체: 참조에 의한 전달
  ➡️매개변수도 타입에 따라 값, 참조에 의한 전달 방식을 따른다. 부수효과 발생

// 매개변수 primitive는 원시 값을 전달받고, 매개변수 obj는 객체를 전달받는다.
function changeVal(primitive, obj) {
  primitive += 100;
  obj.name = 'Kim';
}

// 외부 상태
var num = 100;
var person = { name : 'Lee' };

console.log(num); // 100
console.log(person); // {name : 'Lee'}

// 원시 값은 값 자체가 복사되어 전달되고 객체는 참조 값이 복사되어 전달된다.
changeVal(num, person);

// 원시 값은 원본이 훼손되지 않는다.
console.log(num); // 100

// 객체는 원본이 훼손된다.
console.log(person); // {name : 'Kim'}

 

 

 

12.7 다양한 함수의 형태

12.7.1 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 즉시 실행 함수(IIFE)라고 한다. 단 한 번만 호출되며, 다시 호출이 불가능하다. 일반적으로 익명 함수를 사용한다. 즉시 실행 함수는 반드시 그룹 연산자 (...) 로 감싸야 한다.

 

그룹 연산자의 피연산자는 값으로 평가되므로 기명 또는 무명 함수를 그룹 연산자로 감싸면 함수 리터럴로 평가되어 함수 객체가 된다.

(function () { // 익명 즉시 실행 함수
    var a = 3;
    var b = 5;
    return a * b;
}());

 

즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 값 반환과 인수 전달이 가능하다.

// 값 반환
var res = (function () {
  var a = 3;
  var b = 5;
  return a * b;
}());
console.log(res); // 15

// 인수 전달
res = (function (a,b) {
return a * b;
}(3, 5));
console.log(res); // 15

 

 

 

 

12.7.2 재귀 함수

재귀 함수는 자기 자신을 호출하는 행위, 즉 재귀 호출을 수행하는 함수를 말한다. 재귀 함수는 반복되는 처리를 위해 사용한다.

// 반복문
function countdown(n) {
  for (var i = n; i >= 0; i--) console.log(i);
}


// 재귀 함수
function countdown(n) {
  if (n < 0) return; // 탈출 조건
  console.log(n);
  countdown(n-1);
}

countdown(5); // 5, 4, 3, 2, 1, 0

 

재귀 함수는 무한 재귀 호출하므로, 반드시 탈출 조건을 만들어야 한다. 탈출 조건이 없으면 스택 오버플로 에러가 발생한다. 대부분의 재귀 함수는 for문이나 while문으로 구현가능하다. 반복문보다 직관적으로 이해하기 쉬울 때만 사용하는 것이 좋다.

 

 

 

12.7.3 중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 또는 내부 함수라 한다. 그리고 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수라 부른다.

일반적으로 중첩함수는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 한다.

function outer() { // 외부 함수
  var x = 1;
  function inner() {
      var y = 2;
      console.log(x + y); // 외부 함수의 변수 참조 가능
  }
  inner();
}
outer();

 

 

 

12.7.4 콜백 함수

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 하며, 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수라고 한다. 고차 함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성한다.

 

// 외부에서 전달받은 f를 n만큼 반복 호출한다.
function repeat(n, f) {
 for (var i = 0; i < n; i++) {
     f(i); // i를 전달하면서 f를 호출
 }
}

var logAll = function (i) {
console.log(i);
};

// 반복 호출할 함수를 인수로 전달한다.
repeat(5, logAll); // 0 1 2 3 4

var logOdds = function (i) {
if (i % 2) console.log(i);
};

// 반복 호출할 함수를 인수로 전달한다.
repeat(5, logOdds); // 1 3

 

 

고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다.

콜백 함수는 비동기 처리(이벤트 처리, Ajax 통신, 타이머 함수 등)뿐 아니라 배열 고차 함수에서도 사용된다.

 

 

 

12.7.5 순수 함수와 비순수 함수

• 순수 함수 : 어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 외부 상태를 변경하지도 않는 부수 효과가 없는 함수. 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환한다.
  • 일반적으로 최소 하나 이상의 인수를 전달받는다.
• 비순수 함수 : 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 부수 효과가 있는 함수
  • 인수를 전달받지 않고 함수 내부에서 외부 상태를 직접 참조한다.
  • 직접 참조하지 않더라도 매개변수를 통해 객체를 전달받으면 비순수 함수가 된다.
  • 상태 변화를 추적하기 어려워지므로, 비순수 함수를 최대한 줄이는 것이 좋다.

🔹외부 상태 : 전역 변수, 서버 데이터, 파일, Console, DOM 등

var count = 0; // 현재 카운트를 나타내는 상태

// 순수 함수
// 순수 함수 increase는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환한다.
function increase1(n) {
  return ++n;
}

// 순수 함수가 반환한 결과값을 변수에 재할당해서 상태를 변경
count = increase1(count);
console.log(count); // 1

count = increase1(count);
console.log(count); //2

// 비순수 함수
function increase2() {
  return ++count; // 외부 상태에 의존하며 외부 상태를 변경한다.
}

// 비순수 함수는 외부 상태(count)를 변경하므로 상태 변화를 추적하기 어려워진다.
increase2();
console.log(count); // 3

increase2();
console.log(count); // 4

 

✅ 함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 외부 상태를 변경하는 부수 효과를 최소화해서 불변성을 지향하는 프로그램 패러다임이다. 프로그램의 안정성을 위해 함수형 프로그래밍을 적극적으로 활용할 것!