JavaScript) 함수

iamokian·2022년 4월 6일

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함수

함수는 JavaScript에서 기본적인 구성 블록 중의 하나입니다. 함수는 작업을 수행하거나 값을 계산하는 문장 집합 같은 자바스크립트 절차입니다. 함수를 사용하려면 함수를 호출하고자 하는 범위 내에서 함수를 정의해야만 합니다.
-MDN줍줍-

함수는 자바스크립트에서 가장 중요한 핵심 개념이다. 스코프, 실행 컨텍스트, 클로저, 생성자 함수에 의한 객체 생성, 메서드, this, 프로토타입, 모듈화 등이 모두 함수와 깊은 관련이 있으므로 함수는 자바스크립트를 정확히 이해하고 사용하기 위해 피해갈 수 없는 핵심 중의 핵심이다.

1. 함수란?

수학의 함수는 입력을 받아 출력을 내보내는 일련의 과정을 정의한 것이다. 예를 들어 f(x, y)=x, y라는 함수를 정의하고 2,5를 전달하면 7을 출력하듯 함수는 재료를 투입받아 제품을 생산하는 기계와 같다.

프로그래밍 언어의 함수도 수학의 함수와 같은 개념이다. 함수f(x, y) = x + y를 자바스크립트 함수로 표현하면 아래와 같다.

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

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

프로그래밍 언어의 함수는 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것이다.

프로그래밍 언어의 함수도 입력을 받아서 출력을 내보낸다. 이때 함수 내부로 입력을 전달받는 변수를 매개변수parameter, 인수argument, 반환값return value이라 한다. 또한 함수는 값이며, 여러 개 존재할 수 있으므로 특정 함수를 구별하기 위해 식별자인 함수 이름을 사용할 수 있다.

함수는 함수정의를 통해 생성하며 자바스트립트의 함수는 다양한 방법으로 정의할 수 있다.

// 함수 선언문을 통한 정의
function add(x, y) {
	return x + y;
}

함수 정의만으로 함수가 실행되는 것은 아니다. 인수를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 지시해야 한다. 이를 함수 호출이라 한다.

// 함수 호출
var result = add(2, 5);

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

함수를 호출하면 코드블록에 담긴 문들이 일괄적으로 실행되고, 반환값을 반환한다.

2. 함수를 사용하는 이유

함수는 필요할 때 여러 번 호출할 수 있다. 동일한 작업을 반복적으로 수행해야 한다면 같은 코드를 중복해서 여러 번 작성하는 것이 아니라 미리 정의된 함수를 재사용 하는것이 효율적이다. 코드의 재사용이라는 측면에서 매우 유용하다.

함수를 사용하지 않고 같은 코드를 중복해서 여러 번 작성하면 그 코드를 수정해야 할 때 중복된 횟수만큼 코드를 수정해야 한다. 코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높이는 함수는 유지보수의 편의성을 높이고 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

함수는 객체 타입의 값이다. 따라서 식별자명을 붙일 수 있으며 변수이름 처럼 자신의 역할을 잘 설명해야 한다. 이는 코드의 가독성을 향상 시킨다.

3. 함수 리터럴

자바스크립트의 함수는 객체 타입의 값이다. 따라서 숫자 값을 숫자 리러털로 생성하고 객체를 객체 리터럴로 생성하는 것처럼 함수도 함수 리터럴로 생성 할 수 있다.

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

함수 리터럴의 구성 요소

함수 이름

함수 이름은 식별자 네이밍 규칙을 준수한다.

함수 이름은 몸체 내에서만 참조할수 있는 식별자다.

이름이 없는 함수를 무명/익명함수라 하며 이름이 있는 함수를 기명함수라 한다.

매개변수 목록

0개 이상의 매개변수를 소괄호로 감싸고 쉼표로 구분한다.

각 매개변수에는 함수를 호출할 때 지정한 인수가 순서대로 할당된다.

매개변수는 함수 몸체 내에서 변수와 동일하게 취급된다. 따라서 매개변수도 변수처럼 식별자 네이밍 규칙을 준수한다.

함수 몸체

함수가 호출되었을 때 일괄적으로 실행될 문들을 하나의 실행단위로 정의한 코드블록이다.

함수 몸체는 함수 호출에 의해 실행된다.

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

4. 함수 정의

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

4-1. 함수 선언문

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

함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일하다. 단, 함수 리터럴은 이름을 생략할 수 있으나 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다. 생략시엔 SyntaxError: Function statements require a function name 에러문구가 뜰것이다.

함수 선언문은 표현식이 아닌 문이며, 자바스크립트 엔진은 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고, 거기에 함수객체를 할당한다.

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

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

위 코드에서 함수는 함수 이름으로 호출 하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다. 함수 이름과 변수 이름이 일치 하므로 함수 이름으로 호출되는 듯하지만 사실은 식별자로 호출된 것이다.

4-2. 함수 표현식

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

함수는 일급 객체이므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있다. 이러한 함수 정의 방식을 함수 표현식이라 한다. 함수 리터럴의 이름은 생략할 수 있다. 이러한 함수를 익명 함수라 한다.

// 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 ReferenceError가 발생한다.
// 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자다.
console.log(foo(2, 5)); // ReferenceError: foo is not defined

함수 선언문과 함수 표현식이 정확히 동일하게 동작하지는 않는다. 함수 선언문은 표현식이 아닌 문이고 함수 표현식은 표현식인 문이다. 따라서 미묘하지만 중요한 차이가 있다.

4-3. Function 생성자 함수

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

자바스크립트가 기본 제공하는 함수인 Function 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성해서 반환한다.(new 연산자 없이 호출해도 결과는 동일하다.)
또한 Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 방식은 일반적이지 않으며 바람직하지도 않다. Function 생성자 함수로 생성한 함수는 클로저를 생성하지 않는 등, 함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작한다.

4-4. 화살표 함수(ES6)

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

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 함수는 기존의 함수 선언문 또는 함수 표현식을 완전히 대체하기 위해 디자인된 것은 아니다. 내부 동작이 간략화되어 있으며, 화살표 함수는 생성자 함수로 사용할 수 없다. 기존 함수과 this 바인딩 방식이 다르고 prototype프로퍼티가 없으며 argument객체를 생성하지 않는다.

4-5. 함수 생성 시점과 함수 호이스팅

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.

모든 선언문이 그렇듯 함수 선언문도 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점인 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다. 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되기 시작하는 런타임에는 이미 함수객체가 생성되어 있고 함수 이름과 동일한 식별자에 할당까지 완료된 상태다. 이처럼 함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 함수 호이스팅이라 한다.
함수 호이스팅과 변수 호이스팅은 미묘한 차이가 있다. var 키워드를 사용한 변수 선언문과 함수 선언문은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행되어 식별자를 생성한다는 점에서 동일하다. 하지만 var키워드로 선언된 변수는 underfined로 초기화된다. 하지만 함수 선언문으로 정의한 함수를 함수 선언문 이전에 호출하면 함수 호이스팅에 의해 호출이 가능하다.

변수 할당문의 값은 할당문이 실행되는 시점, 즉 런타임에 평가되므로 함수 표현식의 함수 리터럴도 할당문이 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체가 된다.따라서 함수 표현식으로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 발생하는 것이 아니라 변수 호이스팅이 발생한다.

5. 함수 호출

함수는 함수를 가리키는 식별자와 한 쌍의 소괄호인 함수 호출 연산자로 호출한다. 함수를 호출하면 현재의 실행 흐름을 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름을 옮긴다.

5-1. 매개변수와 인수

함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있는 경우, 매개변수(인자)를 통해 인수를 전달한다. 개수와 타입에는 제한이 없다.

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

// 함수 호출
// 인수 1과 2개가 매개변수 x와 y에 순서대로 할당되도 함수 몸체의 문들이 실행되나.
var result = add(1, 2);

매개변수는 함수를 정의할 때 선언하며, 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급된다. 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있고 함수 몸체 외부에서는 참조할 수 없다.

매개변수 특징

함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않는다.
인수가 부족해서 인수가 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined다.(에러발생X)
매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시된다.
초과된 인수가 버려지는 것은 아니고 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관된다.

5-2. 인수 확인

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

console.log(add(2)); // NaN
console.log(add('a', 'b')); // 'ab'

위 코드는 자바스크립트 문법상 어떠한 문제도 없으므로 자바스크렙트 엔진은 아무런 에러 없이 위 코드를 실행할 것이며, 상황의 발생이유는 다음과 같다.

자바스크립트 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않는다.
자바스크립트는 동적 타입 언어이므로, 매개변수의 타입을 사전에 지정할 수 없다.

따라서 해결할수 있는 방법에는

타입스크립트와 같은 정적 타입을 선언할 수 있는 자바스크립트의 상위 확장을 도입해서 컴파일 시점에 부적절한 호출을 방지할 수 있게 하는 것도 하나의 방법이다.

또는 인수가 전달되지 않은 경우 단축 평가를 사용해 매개변수에 기본값을 할당하는 방법도 있다.

ES6에서 도입된 매개변수 기본값을 사용하면 함수 내에서 수행하던 인수 체크 및 초기화를 간소화할 수 있다.

5-3. 매개변수의 최대 개수

ECMAScript 사양에서는 매개변수의 최대 개수에 대해 명시적으로 제한하고 있지 않다.

매개변수는 순서에 의미가 있다. 따라서 매개변수가 많아지면 함수를 호출할 때 전달해야 할 인수의 순서를 고려해야 한다. 함수의 매개변수는 코드를 이해하는 데 방해되는 요소이므로 이상적인 매개변수는 0개이며 적을수록 좋다. 매개변수의 개수가 많다는 것은 함수가 여러가지 일을 한다는 증거이므로 바람직하지 않다.

이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 한다.

따라서 매개변수는 최대 3개 이상을 넘지 않는 것을 권장한다. 만약 그 이상의 매개변수가 필요하다면 하나의 매개변수를 선언하고 객체를 인수로 전달하는 것이 유리하다.

5-4. 반환문

함수는 return 키워드와 표현식으로 이뤄진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환할 수 있다.

반환문은 두 가지 역할을 한다.

반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다. 따라서 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시된다.

반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. return 키워드 뒤에 반환값으로 사용 할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.

반환문은 생략할수 있으며 함수 몸체 내부에서만 사용할 수 있다. 전역에서 반환문을 사용하면 문법 에러(SyntaxError:Illegal regurn statement)가 발생한다.

모던 자바스크립트 Deep Dive를 읽고 정리한 글입니다😊

iamokian

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