함수

mandoo·2022년 10월 27일
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JavaScript

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1. 함수 정의

함수를 정의하는 방식은 3가지가 있다.

1) 함수 선언문

function sum(left, right) {
  return left + right;
};

함수 선언문(Function declaration) 방식으로 정의한 함수는 function 키워드와 함수명, 매개변수의 목록, 함수 몸체로 구성된다.

함수명
함수 선언문의 경우 함수명은 생략할 수 없다. 함수명은 함수 몸체에서 자신을 재귀적(recursive) 호출하거나 JavaScript 디버거(debugger)가 해당 함수를 구분할 수 있는 식별자의 역할을 한다. 위 코드에서는 sum에 해당한다.

매개변수 목록
0개 이상의 목록으로 괄호로 감싸고 콤마로 분리한다. 다른 언어와의 차이점은 매개변수의 타입을 기술하지 않는다는 것이다. 이 때문에 함수 몸체 내에서 매개변수의 타입 체크가 필요할 수 있다. 위 코드에서 left, right에 해당한다.

함수 몸체
함수가 호출되었을 때 실행되는 문들의 집합이다. 중괄호({ })로 문들을 감싸고 return 문으로 결과값을 반환할 수 있다. 이를 반환값(return value)라 한다.
위 코드에서 return left + right 부분이다.

2) 함수 표현식

JavaScript의 함수는 일급 객체 이므로 아래와 같은 특징이 있다.

  • 무명의 리터럴로 표현이 가능하다.
  • 변수나 자료 구조(객체, 배열 등)에 저장할 수 있다.
  • 함수의 파라미터로 전달할 수 있다.
  • 반환값(return value)로 사용할 수 있다.

함수의 일급객체 특성을 이용하여 함수 리터럴 방식으로 함수를 정의하고 변수에 할당 할당할 수 있는데 이러한 방식을 함수 표현식(Function Expression)이라고 한다.

var sum = function(left, right) {
  return left + right;
};

함수 표현식 방식으로 정의한 함수는 함수명을 생략할 수 있다. 이러한 함수를 익명 함수(Anomymos Function)라고 한다. 일반적으로 함수 표현식에서는 함수명을 생략한다.

함수는 일급 객체이기 때문에 변수에 할당할 수 있는데 함수 호출 시 함수명이 아니라 함수를 가리키는 변수명을 사용하여야 한다. 이 변수가 함수명이 아니라 할당된 함수를 가리키는 참조값을 저장하기 때문이다.

var func1 = function (left, right) {
  return left + right;
};

var func2 = function sum(left, right) {
  return left + right;
};

console.log(func1(1, 2)); // 3
console.log(sum(1, 2)); // Uncaught ReferenceError: sum is not defined

위 코드에서 변수 func1과 변수 func2는 동일한 익명함수의 참조값을 갖는다.
함수가 할당된 변수명으로 함수를 호출하지 않고 함수명을 사용해 호출하게 되면 에러가 발생한다. 이는 함수 표현식에서 사용한 함수명은 외부 코드에서 접근할 수 없기 때문이다.

함수 선언문으로 정의한 함수 sum의 경우 함수명으로 호출할 수 있었는데 이는 JavaScript 엔진에 의해 아래와 같은 함수 표현식으로 형태를 바꾸기 때문이다.

var sum = function sum(left, right) {
  return left + right;
};

함수명과 함수 참조값을 가진 변수명이 일치하므로 함수명으로 호출된 것처럼 보이지만 사실은 변수명으로 호출된 것이다.
결국 함수 선언문도 함수 표현식과 동일하게 함수 리터럴 방식으로 정의되는 것이다.

3) Function 생성자 함수

함수 선언문과 함수 표현식은 모두 함수 리터럴 방식으로 함수를 정의하는데 이는 결국 내장 함수 Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 것을 단순화시킨 short-hand(축약법)이라고 할 수 있다.

var sum = new Function("left", "right", "return left + right");
console.log(sum(1, 2));

Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 방식은 일반적으로 사용하지 않는다.

2. 함수 호이스팅(Hoisting)

함수 정의 방식 3가지는 결론적으로 Function 생성자 함수를 통해 함수를 생성하는 것이지만 각각의 동작 방식에 약간의 차이가 존재한다.

var a = sum(1, 2); // 3

function sum(left, right) {
  return left + right;
};

위 코드를 보면 함수 선언문으로 함수가 정의되기 전에 함수 호출이 가능한 것을 알 수 있다. 함수 선언문의 경우 함수 선언 위치와는 상관 없이 코드 내 어느 곳에서든지 호출이 가능한데 이것을 함수 호이스팅이라고 한다.

자바스크립트는 모든 선언(var, let, const, function, function*, class)을 호이스팅(Hoisting)한다.

호이스팅이란 선언문이 해당 Scope의 선두로 옮겨진 것처럼 동작하는 특성을 말한다. 즉, JavaScript는 모든 선언문이 선언되기 이전에 참조 가능하다.

함수 선언문으로 함수를 정의한 경우에는 함수 호이스팅이, 함수 표현식으로 함수를 정의한 경우에는 변수 호이스팅이 발생한다.
변수 호이스팅은 변수 생성 및 초기화와 할당이 분리되어 진행된다. 호이스팅된 변수는 undefined로 초기화되고 할당은 할당문에서 이루어진다.

var a = sum(1, 2); // TypeError: sum is not a function
console.log(sum); // undefined

var sum = function(left, right){
  return left + right;
};

함수 선언문과는 달리 TypeError가 발생한다.

함수 선언문으로 정의된 함수는 자바스크립트 엔진이 스크립트가 로딩되는 시점에 바로 초기화하고 이를 변수 객체(VO, variable object)에 저장한다. 즉, 함수 선언, 초기화, 할당이 한번에 이루어진다. 그렇기 때문에 함수 선언의 위치와는 상관없이 소스 내 어느 곳에서든지 호출이 가능한 것이다.

함수 표현식은 함수 선언문과는 달리 스크립트 로딩 시점에 변수 객체에 함수를 할당하지 않고 runtime에 해석되고 실행한다.

함수 호이스팅은 함수 호출 전 반드시 함수를 선언해야 한다는 규칙을 무시하므로 함수 표현식을 통해 함수를 정의할 것을 권고한다.

3. 매개변수(parameter)와 인자(argument)

1) 매개변수 vs 인자

함수를 정의할 때 사용되는 변수를 매개변수, 실제로 함수가 호출될 때 전달하는 변수값을 인자라고 한다.
매개변수는 함수 내에서 변수와 동일하게 메모리 공간을 확보하며 함수에 전달한 인자는 매개변수에 할당된다.
만약 인자를 전달하지 않으면 매개변수는 undefined로 초기화된다.

var func1 = function sum(left, right) {
  console.log(p1, p2);
}

fun1(1) // 1 defined

위 코드에서 변수 left, right를 매개변수, 1을 인자라고 할 수 있다.

2) Call-by-value

원시 타입 인자는 Call-by-value(값에 의한 호출)로 동작한다.
이는 함수 호출 시 원시 타입 인자를 매개변수에 전달할 때 매개변수에 값을 복사하여 함수로 전달하는 방식이다. 이때 함수 내에서 매개변수를 통해 값이 변경되어도 전달이 완료된 원시 타입 값은 변경되지 않는다.

function func1(primitive) {
  primitive += 1;
  return primitive;
}

var x = 0;

console.log(fun1(x)); // 1
console.log(x);  // 0

3) Call-by-reference

객체형(참조형) 인자는 Call-by-reference(참조에 의한 호출)로 동작한다.
이는 함수 호출 시 객체 타입 인자를 함수에 매개변수로 전달할 때 매개변수에 값이 복사되지 않고 객체의 참조값이 매개변수에 저장되어 함수로 전달되는 방식이다. 따라서 함수 내에서 매개변수의 참조값을 변경하면 객체의 참조값도 같이 변경된다.

function changeVal(primitive, obj) {
  primitive += 100;
  obj.name = 'Kim';
  obj.gender = 'female';
}

var num = 100;
var obj = {
  name: 'Lee',
  gender: 'male'
};

console.log(num); // 100
console.log(obj); // Object {name: 'Lee', gender: 'male'}

changeVal(num, obj);

console.log(num); // 100
console.log(obj); // Object {name: 'Kim', gender: 'female'}

위 코드에서 changeVal 함수는 원시 타입과 객체 타입 인자를 전달 받아 함수 안에서 매개변수의 값을 변경하였다.
이때 원시 타입 인자는 값을 복사하여 매개변수에 전달하기 때문에 함수 몸체에서 그 값을 변경하여도 변수 num의 값은 100으로 그대로지만
객체 타입 인자는 참조 값을 그대로 매개변수에 전달하기 때문에 객체 obj의 참조 값이 "kim", "female"로 변경된 것을 볼 수 있다.

4. 반환(return)

함수는 자신이 호출한 코드에게 수행한 결과를 반환(return)할 수 있다. 이때 반환된 값을 반환 값(return value)라고 한다.

  • return 키워드는 함수를 호출한 코드(caller)에게 값을 반환할 때 사용한다.
function getSize(width, height, depth) {
  var area = width * height;
  var volume = width * height * depth;
  return [area, volume]; // 복수 값의 반환
}

console.log(getSize(1, 2, 3)[0]); // 2
console.log(getSize(1, 2, 3)[1]); // 6
  • 함수는 배열 등을 이용하여 한 번에 여러 개의 값을 반환할 수 있다.
  • 함수는 리턴을 생략할 수 있다. 이 때 함수는 암묵적으로 undefined를 반환한다.
  • JavaScript 해석기는 return 키워드를 만나면 함수의 실행을 중단하고 함수를 호출한 코드로 돌아간다. 따라서 return 키워드 이후 다른 구문이 존재하더라도 그 구문은 실행되지 않는다.

5. 함수 객체의 프로퍼티

함수는 일반 객체와는 다른 함수만의 프로퍼티를 갖는다.

1-1) argumets 프로퍼티

결론적으로 arguments 객체는 현재 일부 브라우저에서 지원하고 있지만 ES3부터 표준에서 deprecated 되어 권장되지 않으며 되도록 나머지 매개변수 구문을 사용해야 한다.

arguments 객체는 함수 호출 시 전달된 인자들의 정보를 담고 있는 순회가능한(iterable) 유사 배열 객체(array-like object)이며 함수 내부에서 지역변수처럼 사용된다. 즉, 함수 외부에서는 사용할 수 없다.

JavaScript는 함수 호출 시 함수 정의에 따라 인자를 전달하지 않아도 에러가 발생하지 않는다.

function sum(left, right) {
  console.log(arguments);
  return left + right;
}

sum(); // {}
sum(1); // {0: 1}
sum(1, 2); // {0: 1, 1: 2}
sum(1, 2, 3); // {0: 1, 1: 2, 2: 3}

매개변수(parameter)는 인자(argument)로 초기화된다.

  • 매개변수의 갯수보다 인수를 적게 전달했을 때 인자가 전달되지 않은 매개변수undefined초기화된다.
  • 매개변수의 개수보다 인자를 많이 전달한 경우 초과된 인자는 무시된다.
function sum() {
  var _sum = 0;

  for (var i = 0; i < arguments.length; i++) {
    _sum += arguments[i];
  }

  return _sum;
}

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

위 코드처럼 arguments 객체는 매개변수 갯수가 확정되지 않은 가변 인자 함수를 구현할 때 유용하게 사용된다.

JavaScript 객체는 함수를 호출할 때 암묵적으로 인자들과 함께 arguments 객체가 함수 내부로 전달된다. arguments 객체는 배열의 형태로 인자의 정보를 담고 있지만 실제 배열이 아닌 유사배열객체(array-like-object)이다.

유사배열객체란 length 프로퍼티를 가진 객체를 말한다. 유사배열객체는 배열이 아니므로 배열 메소드를 사용하는 경우 에러가 발생하며 배열 베소드를 사용하려면 Function.prototype.call, Function.prototype.apply를 사용하여야 하는 번거로움이 있다.

1-2) 나머지 매개변수

나머지 매개변수 구문을 사용하면 함수가 정해지지 않은 수의 매개변수를 배열로 받을 수 있다.

function sum(...args) {
  var _sum = 0;
  for (var i of args) {
    _sum += i;
  }
  return _sum;
}

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

함수의 마지막 매개변수 앞에 ...(3개의 마침표)를 붙이면 사용자가 정한 매개변수(마지막 매개변수 앞의 매개변수)를 초과하여 전달한 모든 매개변수를 배열에 넣는다.

function func(one, two, ...otherArgs) {
  console.log("one: ", one)
  console.log("two: ", two)
  console.log("otherArgs: ", otherArgs)
}

console.log(func("one", "two", "three", "four", "five", "six"));

// one: one
// two: two
// otherArgs: ["three", "four", "five", "six"]

1-3) 나머지 매개변수와 arguments 객체의 차이

  • arguments 객체와 달리 나머지 매개변수는 실제 배열므로 배열 관련 메소드를 직접 사용할 수 있다.
  • arguments 객체는 callee 속성과 같은 추가 기능을 포함한다.
  • 나머지 매개변수는 후속 매개변수만 배열에 포함하므로 나머지 매개변수 이전에 직접 정의한 매개변수는 포함하지 않지만 argutments 객체는 모든 매개변수를 포함한다.
function sum() {
  if (!arguments.length) return 0;

  return arguments.reduce((pre, cur) => pre + cur);
}

console.log(sum(1, 2, 3, 4, 5)); // Uncaught TypeError: arguments.reduce is not a function

위 코드처럼 arguments 객체에 array 메소드를 사용하면 TypeError가 발생한다.

function sum() {
  if (!arguments.length) return 0;

  var array = Array.from(arguments);
  return array.reduce((pre, cur) => pre + cur);
}

console.log(sum(1, 2, 3, 4, 5)); // 15

위 코드처럼 arguments 객체에 Array 메소드를 사용하려면 우선 arguments를 실제 배열로 변환해야 한다.

function sum(...args) {
   if (!args.length) return 0;
   return args.reduce((pre, cur) => pre + cur);
}

console.log(sum(1, 2, 3, 4, 5)); // 15

나머지 매개변수는 Array 인스턴스이므로 recuce, sort, map 등의 Array 메소드를 바로 사용할 수 있다.

2) caller

caller 프로퍼티는 자신을 호출한 함수를 의미한다.

function foo(func) {
  var res = func();
  return res;
}

function bar() {
  return 'caller : ' + bar.caller;
}

console.log(foo(bar)); // caller : function foo(func) {...}
console.log(bar());    // null

3) length

length 프로퍼티는 함수 정의 시 작성된 매개변수 개수를 의미한다.

function func(one, two, ...otherArgs) {
      console.log(func.length);
      console.log(arguments.length);
      console.log(otherArgs.length);
    }

func("one", "two", "three", "four");

// 2
// 4
// 2
  • func.length: 나머지 매개변수를 제외한 매개변수의 개수, 2
  • arguments.length: 함수 호출 시 인자의 개수, 4
  • otherArgs.length: 정의된 매개변수를 초과하여 전달된 인자, 2

4) name 프로퍼티

함수명을 나타낸다. 기명함수의 경우 함수명을 값으로 갖고 익명함수의 경우 빈문자열을 값으로 갖는다.

// 기명 함수 표현식(named function expression)
var namedFunc = function sum(a, b) {
  return a + b;
};
// 익명 함수 표현식(anonymous function expression)
var anonymousFunc = function(a, b) {
  return a + b;
};

console.log(namedFunc.name);     // sum
console.log(anonymousFunc.name); // ''

5) proto 접근자 프로퍼티

객체의 __proto__를 사용해 \[\[prototype]]을 변경하는 것은 성능 저하를 초래할 수 있으므로 Object.craete()를 사용하여 원하는 프로토타입 객체 및 프로퍼티를 갖는 새 객체를 만드는 것을 권장합니다.

모든 객체는 [[prototype]] 이라는 프로토타입 객체를 가리키는 내부 슬롯이 존재한다.
JavaScript는 흔히 포로토타입 기반 언어(prototype-based language)라고 불리는데 이는 모든 객체가 메소드와 속성들을 상속 받기 위해 프로토타입 객체(prototype object)를 지닌다는 의미이다.
즉, 프로토타입 객체는 다른 객체에 공유 프로퍼티를 제공하는 객체를 말한다.

proto 프로퍼티는 [[Prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 프로토타입 객체에 접근하기 위해 사용하는 접근자 프로퍼티이다. 내부 슬롯에는 직접 접근할 수 없고 간접적인 접근 방법을 제공하는 경우에 한하여 접근할 수 있는데 이 proto 접근자 프로퍼티를 통해 간접적으로 내부슬롯인 [[Prototype]]이 가리키는 프로토타입 객체에 접근할 수 있는 것이다.

6) prototype 프로퍼티

prototype 프로퍼티는 함수 객체만이 소유하는 프로퍼티이다.
prototype 프로퍼티는 함수가 객체를 생성하는 생성자 함수로 사용될 때, 생성자 함수가 생성한 인스턴스의 프로토타입 객체를 가리킨다.

6. 참고 문서

poiemaweb: JavaScript 함수

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