모던 자바스크립트 12장

삼식이·2023년 1월 25일

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본 내용은 모던 자바스크립트 Deep Dive. 이웅모 저. 에 출처하며 자바스크립트에 숨참고 deep dive 합니다.

12. 함수

12.1 함수란?

프로그래밍 언어의 함수는 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것이다.
함수 내부로 입력을 전달받는 변수를 메개변수, 입력을 인수, 출력을 반환값이라 한다.

12.2 함수를 사용하는 이유

함수는 몇 번이든 호출할 수 있으므로 코드의 재사용성이라는 측면에서 매우 유용하다.
코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높이는 함수는 유지보수의 편의성을 높이고 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.
적절한 함수 이름은 함수의 내부 코드를 이해하지 않고도 함수의 역할을 파악할 수 있게 돕는다. 이는 코드의 가독성을 향상시킨다.

12.3 함수 리터럴

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

함수 리터럴도 평가되어 값을 생성하며, 이 값은 객체다 즉, 함수는 객체다.
일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다.

12. 4 함수 정의

2.4.1 함수 선언문

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.
하지만 코드의 문맥에 따라 해석이 달라질 수 있다. 함수 이름이 있는 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석하고, 함수 리터럴이 값으로 평가되어야 하는 문맥의 경우 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('bar'); });
bar();  // ReferenceError: bar is not defined

// 함수 리터럴에서 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자다.
// 따라서 bar 함수는 호출할 수 없다.

// 위에서 foo는 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자인 함수 이름으로 호출할 수 없어야 한다.
// 하지만 foo는 자바스크립트 엔진이 암묵적으로 생성학 식별자이며, 호출할 수 있었다.

자바스크립트 엔진은 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고, 거기에 함수 객체를 할당한다.
이를 표현하면 다음 코드와 같다.

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

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

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. 자바스크립트의 함수는 일급 객체다.
- 함수가 일급 객체라는 것은 함수를 값처럼 자유롭게 사용할 수 있다는 의미다.

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

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

// 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 선언문은 ‘표현식이 아닌 문’이고 함수 표현식은 ‘표현식인 문’이다. 따라서 미묘하지만 중요한 차이가 있다.

12.4.3 함수 생성 시점과 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 생성시점이 다르기 때문이다.
이처럼 함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 함수 호이스팅이라 한다.
- var 키워드로 선언된 변수는 undefined로 초기화되고
- 함수 선언문을 통해 암묵적으로 생성된 식별자는 함수 객체로 초기화 된다.
- 따라서 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.
- 함수 호이스팅은 함수를 호출하기 전에 반드시 함수를 선언해야 한다는 당연한 규칙을 무시한다.
- 더글라스 크락포드는 함수 선언문 대신 함수 표현식을 사용할 것을 권장한다.

12.4.4 Function 생성자 함수

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

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

Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 방식은 일반적이지 않으며 바람직하지도 않다.
- 클로저를 생성하지 않는다.

12.4.5 화살표 함수

ES6에서 도입된 화살표 함수는 function 키워드 대신 화살표를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수를 선언할 수 있다. 화살표 함수는 항상 익명 함수로 정의한다.
- 표현만 간략한 것이 아니라 내부 동작 또한 간략화되어 있다.

// 화살표 함수 
const add = (x, y) => x + y;
console.log(add(2, 5)); // 7

12.5 함수 호출

12.5.1 매개변수와 인수

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

console.log(add(2)); // NaN
console.log(add(2, 5, 10)); // 7

인수가 부족해서 인수가 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined다.
매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관된다.

function add(x, y) {
	console.log(arguments);
	// Arguments(3) [2, 5, 10, callee: f, Symbol(Symbol.iterator): f]
	
	return x + y;
}

add(2, 5, 10);

arguments 객체는 함수를 정의할 때 매개변수 개수를 확정할 수 없는 가변 인자 함수를 구현할 때 유용하게 사용된다.

12.5.2 인수 확인

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

12.5.3 매개변수의 최대 개수

이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 한다.
- 따라서 매개변수는 최대 3개 이상을 넘지 않는 것을 권장한다.
- 그 이상의 매개변수가 필요하다면 하나의 매개변수를 선언하고 객체를 인수로 전달하는 것이 유리하다.

// JQuery의 ajax 메서드에 객체를 인수로 전달하는 예
$.ajax({
	method: 'POST',
	url: '/user',
	data: { id: 1, name: 'Lee' },
	cache: false	
})

객체를 인수로 사용하는 경우 프로퍼티 키만 정확히 지정하면 매개변수의 순서를 신경쓰지 않아도 된다.
또한 명시적으로 인수의 의미를 설명하는 프로퍼티 키를 사용하게 되므로 코드의 가독성도 좋아지고 실수도 줄어드는 효과가 있다.
하지만 함수 외부에서 함수 내부로 전달한 객체를 함수 내부에서 변경하면 함수 외부의 객체가 변경되는 부수효과가 발생한다.

12.5.4 반환문

함수 호출은 표현식이다. 함수 호출 표현식은 return 키워드가 반환한 표현식의 평가 결과. 즉 반환값으로 평가된다.

[반환문의 역할]

반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다.
반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. return 키워드 뒤에 반환값으로 사용할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.
반환문은 생략할 수 있다. 이때 함수는 함수 몸체의 마지막 문까지 실행한 후 암묵적으로 undefined를 반환한다.
반환문은 함수 몸체 내부에서만 사용할 수 있다.

12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

매개변수도 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급되므로 매개변수 또한 타입에 따라 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달 방식을 그대로 따른다.

// 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 회손되지 않는다.
console.log(num);  // 100

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

[ 객체의 부수효과를 방지하기 위한 방법 ]

객체의 변경을 추적하기 위해 옵저버 패턴 등을 통해 객체 참조를 공유하는 모든 이들에게 변경 사실을 통지하고 이에 대처하는 추가 대응이 필요하다.
객체를 불변 객체로 만들어 사용하기
- 객체의 복사본을 새롭게 생성하는 비용은 들지만 객체를 마치 원시 값처럼 변경 불가능한 값으로 동작하게 만드는 것이다.

12.7 다양한 함수의 형태

12.7.1 즉시 실행 함수

함수의 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 즉시 실행 함수라고 한다. 즉시 실행 함수는 단 한번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.
- 함수 이름이 없는 익명 함수를 사용하는 것이 일반적이다.
- 그룹 연산자 (…) 내의 기명 함수는 함수 선언문이 아니라 함수 리터럴로 평가된다.
- 즉시 실행 함수는 반드시 그룹 연산자 (…)로 감싸야 한다.

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

// 즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 값을 반환할 수 있다.
var res = (function() {
	var a = 3;
	var b = 5;
	return a * b;
}());

console.log(res); // 15

// 즉시 실행 함수에도 일반 함수처럼 인수를 전달할 수 있다.
res = (function(a, b) {
	return a * b;
}(3, 5));

console.log(res); // 15

12.7.2 재귀 함수

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출이라 한다. 재귀 함수는 자기 자신을 호출하는 행위, 즉 재귀 호출을 수행하는 함수를 말한다.

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

countdown(10)

함수 표현식으로 정의한 함수 내부에서는 함수 이름은 물론 함수를 가리키는 식별자로도 자기 자신을 재귀 호출할 수 있다. 단, 함수 외부에서 함수를 호출할 때는 반드시 함수를 가리키는 식별자로 해야 한다.
재귀 함수 내에는 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다.

12.7.3 중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 또는 내부 함수라 한다. 그리고 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수라 부른다.
- 중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출할 수 있다.
- 일반적으로 중첩 함수는 자신을 포함하는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 한다.

function outer() {
	var x = 1;

	// 중첩 함수
	function inner() {
		var y = 2;
		// 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다.
		console.log(x + y); // 4
	}

	inner();
}

outer();

12.7.4 콜백 함수

// n만큼 어떤 일을 반복한다.
function repeat1(n) {
	// i를 출력한다.
	for (var i = 0; i < n; i++) console.log(i);
}

repeat1(5); // 0 1 2 3 4

// n만틈 어떤 일을 반복한다.
function repeat2(n) {
	for (var i = 0; i < n; i++) {
		// i가 홀수일 때만 출력한다.
		if (i%2) console.log(i);
	}
}

repeat2(5); // 1 3

위의 코드는 함수의 변하지 않는 공통 로직은 미리 정의해두고, 경우에 따라 변경되는 로직은 추상화해서 함수 외부에서 함수 내부로 전달하는 방식으로 작성할 수 있다.

// 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 인자로 전달한다.
repeat(5, logOdds);  // 1 3

이처럼 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 하며, 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수라고 한다.
중첩 함수가 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 하는 것처럼 콜백 함수도 고차 함수에 전달되어 헬퍼 함수의 역할을 한다.
고차 함수는 콜백함수를 자신의 일부분으로 합성한다.
고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다. 다시 말해, 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.
콜백 함수가 고차 함수 내부에만 호출된다면 콜백 함수를 익명 함수 리터럴로 정의하면서 곧바로 고차 함수에 전달하는 것이 일반적이다.

// 익명 함수 리터럴을 콜백 함수로 고차 함수에 전달한다.
// 익명 함수 리터럴은 repeat 함수를 호출할 때마다 평가되어 함수 객체를 생성한다.
repeat(5, function(i) {
	if (i % 2) console.log(i);
}); // 1 3

하지만 콜백 함수를 다른 곳에서도 호출할 필요가 있거나, 콜백 함수를 전달받는 함수가 자주 호출된다면 함수 외부에서 콜백 함수를 정의한 후 함수 참조를 고차 함수에 전달하는 편이 효율적이다.

// logOdds 함수는 단 한번만 생성된다.
var logOdds = function(i) {
	if (i % 2) console.log(i);
};

// 고차 함수에 함수 참조를 전달한다.
repeat(5, logOdds);  // 1 3

콜백 함수는 함수형 프로그래밍 페러다임뿐만 아니라 비동기 처리(이벤트 처리, Ajax 통신, 타이머 함수 등)에 활용되는 중요한 패턴이다.

12.7.5 순수 함수와 비순수 함수

함수형 프로그래밍에서는 어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는. 즉 부수 효과가 없는 함수를 순수 함수라 하고, 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 즉 부수효과가 있는 함수를 비순수 함수라고 한다.
순수 함수는 일반적으로 최소 하나 이상의 인수를 전달 받는다.
- 인수를 전달 받지 않는 순수 함수는 결국 상수와 마찬가지다.
- 순수 함수는 인수의 불변성을 유지한다.
- 순수 함수는 어떤 외부 상태에도 의존하지 않으며 외부 상태를 변경하지도 않는 함수다.

var count = 0;  // 현재 카운트를 나타내는 상태

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

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

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

반대로 함수의 외부 상태에 따라 반환값이 달라지는 함수, 다시 말해 외부 상태에 의존하는 함수를 비순수 함수라고 한다.
- 순수 함수와는 달리 외부 상태를 변경하는 부수 효과가 있다.
- 비순수 함수는 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는 함수다.

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

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

// 비순수 함수는 외부 상태(count)를 변경하므로 상태 변화를 추적하기 어려워진다.
increase();
console.log(count);  // 1

increase();
console.log(count);  // 2

위와 같이 인수를 전달받지 않고 함수 내부에서 외부 상태를 직접 참조하면 외부 상태에 의존하게 되어 반환값이 변할 수 있고, 외부 상태도 변경할 수 있으므로 비순수 함수가 된다.
함수 내부에서 외부 상태를 직접 참조하지 않더라도 매개변수를 통해 객체를 전달받으면 비순수 함수가 된다.
함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어려워진다. 따라서 함수 외부 상태의 변경을 지양하는 순수 함수를 사용하는 것이 좋다.
비순수 함수를 최대한 줄이는 것은 부수 효과를 최대한 억제하는 것과 같다.

함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 외부 상태를 변경하는 부수 효과를 최소화해서 불변성을 지향하는 프로그래밍 패러다임이다.
- 로직 내에 존재하는 조건문과 반복문을 제거해서 복잡성을 해결하며
- 변수 사용을 억제하거나 생명주기를 최소화해서 상태 변경을 피해 오류를 최소화하는 것을 목표로 한다.
함수형 프로그래밍은 결국 순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제해 오류를 피하고 프로그램의 안정성을 높이려는 노력의 일환이라 할 수 있다.
자바스크립트는 멀티 패러다임 언어이므로 객체지향 프로그래밍뿐만 아니라 함수형 프로그래밍을 적극적으로 활용하고 있다.

삼식이

I want to be coool and chilll developer...

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12. 함수

12.1 함수란?

12.2 함수를 사용하는 이유

12.3 함수 리터럴

12. 4 함수 정의

2.4.1 함수 선언문

12.4.2 함수 표현식

12.4.3 함수 생성 시점과 호이스팅

12.4.4 Function 생성자 함수

12.4.5 화살표 함수

12.5 함수 호출

12.5.1 매개변수와 인수

12.5.2 인수 확인

12.5.3 매개변수의 최대 개수

12.5.4 반환문

12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

12.7 다양한 함수의 형태

12.7.1 즉시 실행 함수

12.7.2 재귀 함수

12.7.3 중첩 함수

12.7.4 콜백 함수

12.7.5 순수 함수와 비순수 함수

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