모던 JS DeepDive(12장)

Minji Lee·2024년 1월 24일
12장함수
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[12장] 함수

12.1 함수란?

함수: 일련의 과정을 문(statement)으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것

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

// f(2,5) = 7
add(2,5); // 7

  • 함수는 값이며, 여러 개 존재할 수 있음
  • 함수는 함수 정의를 통해 생성함 → 정의만으로 함수가 실행되는 것은 아님!
    // 함수 정의
function add(x, y) {
	return x+y;
}
  • 함수 호출을 통해 인수를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 지시해야함 → 함수 호출하면 코드 블록에 담긴 문들이 일괄적으로 실행되고 반환값을 반환함
    // 함수 호출
var result = add(2, 5);

// 함수 add에 인수 2, 5를 전달하면서 호출하면 반환값 7을 반환함
console.log(result); // 7

12.2 함수를 사용하는 이유

  • 함수는 실행 시점을 개발자가 결정할 수 있고 재사용이 가능함 ⇒ 코드의 재사용
    • 같은 코드를 중복해서 여러 번 작성하지 않아도 됨
  • 코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높임 ⇒ 유지보수의 편의성 높이고 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높임
  • 적절한 함수 이름은 함수의 내부 코드를 이해하지 않고도 함수의 역할을 파악 할 수 있음 ⇒ 코드의 가독성
    • 함수는 객체 타입의 값으로 이름을 붙일 수 있음

12.3 함수 리터럴

리터럴: 사람이 이해할 수 있는 문자 또는 약속된 시호를 사용해 값을 생성하는 표기 방식 → 값을 생성하기 위한 표기법

  • 함수 리터럴은 function 키워드, 함수 이름, 매개 변수 목록, 함수 몸체로 구성됨
 // 변수에 함수 리터럴 할당
 var f = function add(x, y) {
 	return x+y;
 };

[함수 리터럴 구성 요소]

  1. 함수 이름
    • 식별자로 식별자 네이밍 규칙 준수해야함
    • 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있음
    • 함수 이름 생략 가능 → 이름 O = 기명 함수, 이름 X = 무명/익명 함수
  2. 매개변수 목록
    • 0개 이상의 매개변수는 소괄호를 감싸고 쉼표로 구분
    • 각 매개변수에는 함수 호출할 때 지정한 인수가 순서대로 할당됨 ⇒ 매개변수 목록은 순서 중요!
    • 매개변수는 함수 몸체 내에서 변수와 동일하게 취급됨, 식별자 네이밍 규칙 준수해야함
  3. 함수 몸체
    • 함수가 호출되었을 때 일괄적으로 실행될 문들을 하나의 실행 단위로 정의한 코드 블록
    • 함수 몸체는 함수 호출에 의해 실행됨
  • 함수는 객체지만, 일반 객체와는 다름
    • 일반 객체는 호출할 수 없지만, 함수는 호출 가능
    • 일반 객체에는 없는 함수 객체만의 고유한 프로퍼티 가짐

12.4 함수 정의

함수 정의: 함수를 호출하기 이전에 인수를 전달받을 매개변수와 실행할 문들, 그리고 반환할 값을 지정하는 것

  • 정의된 함수는 JS엔진에 의해 평가되어 함수 객체가 됨

⭐ 변수 선언과 함수 정의
변수는 ‘선언’한다고 하고, 함수는 ‘정의’한다고 표현함
함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당됨

[함수 정의 방식]

  1. 함수 선언문

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

  2. 함수 표현식

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

  3. Function 생성자 함수

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

  4. 화살표 함수(ES6)

    var add = (x, y) => x + y;

12.4.1 함수 선언문

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

// 함수 호출
console.log(add(2, 5));
  • 함수 선언문은 표현식이 아닌 문이다
  • 함수 리터럴과 형태가 동일하지만, 함수 리터럴은 함수 이름을 생략할 수 있지만 함수 선언문은 함수 이름 생략 X
  • JS엔진은 함수 이름이 있는 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석하고, 함수 리터럴이 값으로 평가되어야 하는 문맥이면 함수 리터럴 표현식으로 해석
    // 기명 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석됨
// 함수 선언문에서는 함수 이름 생략 불가
function foo() {
  console.log("foo");
}
foo();

// 함수 리터럴을 피연산자로 사용하면 함수 선언문이 아닌 함수 리터럴 표현식으로 해석됨
// 함수 리터럴에서는 함수 이름 생략 가능
(function bar() {
  console.log("bar");
});
bar(); // ReferenceError: bar is not defined
    • 그룹 연산자() 내에 있는 함수 리터럴(bar)은 함수 리터럴 표현식으로 해석되는데, 그룹 연산자의 피연산자는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 함 → 함수를 가리키는 식별자가 없어서 에러가 발생함 → 함수 몸체 외부에서는 함수 이름으로 함수를 참조할 수 없으므로 함수 몸체 외부에서는 함수 이름으로 함수 호출할 수 없다는 의미
  • 함수 선언문인 foo()는 foo라는 함수 이름으로 호출할 수 없음. 식별자를 선언한 적도 할당한 적도 없는데 동작하는 이유 → 함수 선언문은 JS 엔진이 해석해 함수 객체 생성함. 이때, JS 엔진은 함수 몸체 내부에서만 유효한 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고, 거기에 함수 객체를 할당함
  • 함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출함

12.4.2 함수 표현식

  • JS 함수는 값처럼 변수에 할당할 수 있고, 프로퍼티 값이 될 수도 있고, 배열의 요소가 될 수 있음 ⇒ 일급 객체

    일급 객체: 함수를 값처럼 자유롭게 사용할 수 있다는 의미

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

console.log(add(2,5)); //7
  • 함수 리터럴의 함수 이름 생략 가능 → 익명 함수
  • 함수 호출할 때에는 함수 이름이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자를 사용해야 함 → 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자이므로 함수 이름으로 함수 호출 불가능
    // 기명 함수 표현식
var add = function foo(x, y) {
  return x + y;
};

// 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출
console.log(add(2, 5)); // 7

// 함수 이름으로 호출하면 ReferenceError 밥ㄹ생
console.log(foo(2, 5)); // ReferenceError: foo is not defined
  • 함수 선언문은 “표현식이 아닌 문”이고, 함수 표현식은 “표현식인 문”

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 호출 가능하지만, 함수 표현식으로 정의한 함수는 함수 표현식 이전에 호출 불가능 → 정의한 함수의 생성 시점이 다름

  • 함수 선언문은 런타임 이전에 JS 엔진에 의해 먼저 실행되어 함수 객체가 먼저 생성됨. JS 엔진은 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고 생성된 함수 객체를 할당함

    → 함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 JS 고유의 특징인 함수 호이스팅 발생

    ❗️함수 호이스팅 vs 변수 호이스팅

    • 공통점: 런타임 이전에 JS 엔진에 의해 먼저 실행되어 식별자를 생성함
    • 차이점: 변수는 undefined로 초기화되고, 함수 선언문을 통해 암묵적으로 생성된 식별자는 함수 객체로 초기화됨

  • 함수 표현식은 변수 선언문과 변수 할당문을 한 번에 기술한 축약 표현과 동일하게 동작함

    • 변수 선언은 런타임 이전에 실행되어 undefined로 초기화되지만, 변수 할당문의 값을 런타임에 평가되므로 에러 발생
    • 함수 표현식으로 함수 정의하면 함수 호이스팅이 아닌 변수 호이스팅이 발생함

  • 함수 호이스팅은 함수를 호출하기 전에 반드시 함수를 선언해야 한다는 당연한 규칙을 무시함. 따라서, 함수 선언문 대신 함수 표현식을 사용할 것을 권장

12.4.4 Function 생성자 함수

  • JS가 기본 제공하는 빌트인 함수인 Function 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성해서 반환함
  • new 연산자 없이 호출해도 결과는 동일
    var add = new Function('x', 'y', 'return x+y');

console.log(add(2,5));
  • Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 방식은 일반적이지 않으며 바람직하지도 않음
  • 함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작함

12.4.5 화살표 함수

  • ES5에서 도입됨
  • function 키워드 대신 화살표 ⇒를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수 선언
  • 항상 익명 함수로 정의함
// 화살표 함수
const add = (x, y) => x+y;
console.log(add(2,5)); // 7

12.5 함수 호출

  • 함수는 함수를 가리키는 식별자와 한 쌍의 소괄호인 함수 호출 연산자로 호출
  • 함수 호출 연산자 내에는 0개 이상의 인수를 쉼표로 구분해서 나열
  • 함수 호출하면 현재의 실행 흐름 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름 옮김

12.5.1 매개변수와 인수

  • 함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있는 경우, 매개변수를 통해 인수를 전달
  • 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 하고, 함수를 호출할 때 지정하며 개수와 타입에 제한이 없음
// 함수 선언문
function add(x, y){
	return x+y;
}

// 함수 호출
var result = add(1, 2);
  • 매개변수는 함수 정의할 때 선언하며, 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급
    • 함수가 호출되면 함수 몸체 내에서 암묵적으로 매개변수가 생성되고 일반 변수와 마찬가지로 undefined로 초기화된 이후 인수가 순서대로 할당됨
  • 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조 가능하고, 함수 몸체 외부에서는 참조 불가능
  • 함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않음
    • 인수가 부족해 인수가 할당되지 않은 매개변수는 undefined됨
    • 매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시됨 → 모든 인수는 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관됨

12.5.2 인수 확인

  • 어떤 타입의 인수를 전달해야 하는지, 어떤 타입의 값을 반환해야 하는지 명확하지 않음
    function add(x, y) {
	return x+y;
}

console.log(add(2)); // NaN
console.log(add('a','b')); // 'ab'
    1. JS 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않음
    2. JS는 동적 타입 언어로써, 매개변수 타입을 사전에 지정할 수 없음
  • 위의 문제가 발생할 수 있기 때문에 함수 내부에 적절한 인수가 전달되었는지 확인해야 함
    • TS와 같은 정적 타입을 선언하거나 arguments 객체를 통해 인수 개수 확인하거나, 단축 평가 사용해 매개변수에 기본값 할당
    • ES6에서 도입된 매개변수 기본값 사용 → 매개변수에 인수를 전달하지 않았을 경우와 undefined를 전달한 경우에만 유효
      function add(a = 0, b = 0, c = 0){
	return a+b+c;
}

console.log(add(1,2,3)); // 6
console.log(add(1,2)); // 3
console.log(add(1)); // 1
console.log(add()); // 0

12.5.3 매개변수의 최대 개수

  • ECMAScript에서는 매개변수의 최대 개수를 제한하고 있지는 않음
  • 매개변수는 순서에 의미가 있음 → 매개변수가 많아지면 함수를 호출할 때 전달해야 할 인수의 순서를 고려해야 함(유지보수성 나빠짐)
  • 이상적인 매개변수 개수는 0개이며, 적을수록 좋음 → 이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 함
  • 즉, 매개변수는 최대 3개 이상을 넘지 않는 것을 권장
  • 매개변수를 많이 사용해야 한다면 객체를 이용 → 단, 객체도 함수 외부에서 함수 내부로 전달한 객체를 함수 내부에서 변경하면 함수 외부의 객체가 변경되는 부수 효과 발생함

12.5.4 반환문

  • 함수는 return 키워드와 표현식(반환값)으로 이뤄진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환
function multiply(x, y){
	return x * y; // 반환문
}
var result = multiply(3, 5);
console.log(result); //15
  • return 키워드가 반환한 표현식의 평가 결과인 반환값으로 평가됨
  • 반환문은 두 가지 역할함
    1. 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나감. 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시됨
    2. return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환함. return 키워드 뒤에 반환값으로 사용할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환됨
  • 반환문은 생략 가능함. 만약, 생략하면 undefined가 반환됨
  • 반환문은 함수 몸체 내부에서만 사용 할 수 있음. 전역에서 사용하면 문법 에러 발생

12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

  • 매개변수도 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급되어 매개변수도 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달 방식 따름
// 매개변수 primitive 원시 값을 전달받고, 매개변수 obj는 객체를 전달
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 전달됨
changeVal(num, person);

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

// 객체는 원본이 훼손됨
console.log(person); // {name: 'Kim'}
  • 원시 값은 변경 불가능한 값이므로 직접 변경할 수 없기 때문에 재할당을 통해 할당된 원시 값을 새로운 원시 값으로 교체 → 함수 몸체에서 그 값 변경해도 원본 훼손되지 않음
  • 객체는 변경 가능한 값이므로 직접 변경할 수 있기 때문에 재할당 없이 직접 할당된 객체 변경 → 함수 몸체에서 참조 값을 통해 객체를 변경할 경우 원본이 훼손됨

  • 순수 함수를 통해 객체의 특징이 얕은 복사로 인해 발생하는 부수 효과 없앨 수 있음

    순수 함수: 외부 상태를 변경하지 않고 외부 상태에 의존하지도 않는 함수

    함수형 프로그래밍: 순수 함수를 통해 부수효과를 최대한 억제하여 오류를 피하고 프로그램의 안정성을 높이려는 프로그래밍 패러다임

12.7 다양한 함수의 형태

12.7.1 즉시 실행 함수

즉시 실행 함수(IIFE): 함수 정의와 동시에 즉시 실행되는 함수

→ 단 한 번만 호출되며 다시 호출할 수 없음

// 익명 즉시 실행 함수
(function () {
	var a = 3;
	var b = 5;
	return a + b;
}());
  • 함수 이름이 없는 익명 함수를 사용하는 것이 일반적이지만, 기명 즉시 실행 함수도 사용 가능
    • 그룹 연산자() 내의 기명 함수는 함수 리터럴로 평가되며 함수 이름은 함수 몸체에서만 참조할 수 있는 식별자이므로 즉시 실행 함수를 다시 호출할 수 없음
  • 반드시 그룹 연산자 (…)로 감싸야 함

    • 함수 리터럴을 평가해서 함수 객체를 생성하기 위해

      (function () {
	// ...
}());

(function () {
	// ...
})();

!function () {
	// ...
}();

+function () {
	// ...
}();
  • 일반 함수처럼 값을 반환할 수도 있고, 인수를 전달할 수 있음

12.7.2 재귀 함수

재귀 호출: 함수가 자기 자신을 호출하는 것

재귀 함수: 자기 자신을 호출하는 행위, 즉 재귀 호출을 수행하는 함수

  • 반복되는 처리를 위해 사용됨
    // 반복문으로 구현
function countdown(n){
	for(var i=n;i>=0;i--) console.log(i);
}

countdown(10);

// 재귀함수로 구현
function countdown(n){
	if (n<0) return;
	console.log(n);
	countdown(n-1); // 재귀 호출
}

countdown(10);
  • 함수 내부에서는 함수 이름을 사용해 자기 자신을 호출할 수 있음
  • 자신을 무한 재귀 호출하므로 재귀 함수 내에는 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건 만들어야 함

12.7.3 중첩 함수

중첩 함수 또는 내부 함수: 함수 내부에 정의된 함수

외부 함수: 중첩 함수를 포함하는 함수

  • 중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출 가능
  • 중첩 함수는 자신을 포함하는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 함
function outer() {
	var x = 1;
	// 중첩 함수
	function inner()
		var y = 2;
		// 외부 함수의 변수 참조
		console.log(x+y); // 3
	}
	inner();
}

outer();

12.7.4 콜백 함수

콜백 함수: 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수

고차 함수: 매개 변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수

// 외부에서 전달받은 f를 n만큼 반복 호출
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 전달
repeat(5, logAll);

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

repeat(5, logOdds);
  • 중첩함수처럼 콜백 함수도 고차 함수에 전달되어 헬퍼 함수의 역할을 함
    • 중첩 함수는 고정되어 있어서 교체하기 곤란하지만, 콜백 함수는 함수 외부에서 고차 함수 내부로 주입하므로 자유롭게 교체 가능
  • 고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출 → 콜백함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있음
  • 콜백함수는 함수형 프로그래밍뿐만 아니라 비동기 처리(이벤트 처리, Ajax 통신, 타이머 함수 등)와 배열 고차 함수에 활용됨

12.7.5 순수 함수와 비순수 함수

순수 함수: 함수형 프로그래밍에서 어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 즉 부수 효과가 없는 함수

var count = 0; // 현재 카운트를 나타내는 상태

// 순수 함수 increase는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값 반환
function increase(n){
	return n++;
}

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

count = increase(count);
console.log(count); //2
  • 순수 함수는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값 반환
  • 일반적으로 최소 하나 이상의 인수 전달받음
    • 인수를 전달받지 않는 순수 함수는 언제나 동일한 값 반환하므로 결국 상수의 의미임

비순수 함수: 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 즉 부수 효과가 있는 함수

var count = 0; // 현재 카운트를 나타내는 상태: increase 함수에 의해 반환

// 비순수 함수
function increase(n){
	return ++count; // 외부 상태에 의존하며 외부 상태 변경
}

// 비 순수 함수는 외부 상태를 변경하므로 상태 변화 추적하기 어려움
increase();
console.log(count); //1

increase();
console.log(count); //2
  • 함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화 추적하기 어려움

⭐️ 함수형 프로그래밍은 순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제해 오류를 피하고 프로그램의 안정성을 높임

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