function (중요해서 영어로 적음)

가은·2022년 8월 27일

JavaScript

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12장 함수

입력input을 받아 출력output을 내보내는 일련의 과정

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

프로그래밍 언어의 함수도 입력을 받아서 출력을 내보내는데, 이때 함수 내부로 입력을 전달받는 변수를 매개변수pareameter, 입력을 인수argument, 출력을 반환값return value이라 한다.

▪️ 함수는 값이며, 여러 개 존재할 수 있으므로 특정 함수를 구별하기 위해 식별자인 함수 이름을 사용할 수 있다.

함수는 함수 정의function defintion을 통해 생성한다.

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

함수를 실행하기 위해서는 정의 뿐만 아니라, 인수를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 지시해야 한다.
→ 이를 함수 호출function call/invoke이라 한다.

함수를 호출하면 코드 블록에 담긴 문들이 일괄적으로 실행되고 반환값을 반환한다.

▪️ 함수는 필요할 때 여러 번 호출할 수 있다. (코드의 재사용)

즉, 실행 시점을 결정할 수 있고 재사용이 가능하다.

var x = 0;
var y = 0;
var result = 0;

x = 1;
x = 2;
result = x + y; // 3

x = 3;
x = 4;
result = x + y; // 7

// => 함수를 통해 중복을 제거하고 코드를 재사용

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

var result = 0;

result = add(1, 2); // 3
result = add(3, 4); // 7

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

함수는 객체 타입의 값이므로 식별자를 붙일 수 있다.
적절한 함수 이름은 함수의 내부 코드를 이해하지 않고도 함수의 역할을 파악할 수 있게 돕는데, 이는 코드의 가독성을 향상시킨다.

함수 리터럴

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 식별자기 때문에 식별자 네이밍 규칙을 준수 해야 한다. ▪️ 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자다. ▪️ 함수 이름은 생략이 가능하다. 이름이 있는 함수는 `기명 함수`, 이름이 없는 함수는 `익명 함수`라고 한다.
매개변수 목록	▪️ 0개 이상의 매개변수를 소괄호로 감싸고 쉼표로 구분한다. ▪️ 각 매개변수에는 함수를 호출할 때 지정한 인수가 순서대로 할당된다. 즉, 매개변수 목록은 순서에 의미가 있다. ▪️ 매개변수는 함수 몸체 내에서 변수와 동일하게 취급된다. 따라서 매개변수도 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.

❓ 함수 객체와 일반 객체의 차이점
▪️ 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다.
▪️ 일반 객체에는 없는 함수 객체만의 고유한 프로퍼티를 가진다.

함수 정의

함수 정의란 함수를 호출하기 이전에 인수를 전달받을 매개변수와 실행할 문들, 그리고 반환할 값을 지정하는 것을 말한다.

정의된 함수는 자바스크립트 엔진에 의해 평가되어 함수 객체가 된다.

⭐ 함수 정의 방식

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

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

❓ 변수는 '선언'한다고 하지만 함수는 '정의'한다고 표현한다. 함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당된다.

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); // ƒ 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. 표현식이 아닌 문은 변수에 할당할 수 없다.
함수 선언문도 문이므로 변수에 할당할 수 없다.

// 함수 선언문은 표현식이 아닌 문이므로 변수에 할당할 수 없다.
// 하지만 함수 선언문이 변수에 할당되는 것처럼 보인다.
var add = function add(x, y) {
  return x + y;
};

// 함수 호출
console.log(add(2, 5)); // 7

위 예제에서 변수에 할당되는 것처럼 보이듯 동작하는 이유는 자바스크립트 엔진이 코드 문맥에 따라 동일한 함수 리터럴을 표현식이 아닌 문인 함수 선언문으로 해석하는 경우와 표현식인 문인 함수 리터럴 표현식으로 해석하는 경우가 있기 때문이다.

⚠️ 중의적인 코드는 코드의 문맥에 따라 해석이 달라진다.

✔️ 자바스크립트 엔진은 함수 선언문을 해석에 함수 객체를 생성한다. 이때 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자이므로 함수 이름과는 별도로 생성된 함수 객체를 가리키는 식별자가 필요하다. 함수 객체를 가리키는 식별자가 없으면 생성된 함수 객체를 참조할 수 없으므로 호출할 수도 없다.
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.

함수 표현식

자바스크립트의 함수는 객체 타입의 값이다.
그렇기 때문에 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.

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

함수 리터럴의 함수 이름은 생략할 수 있다. (익명 함수)
함수 표현식의 함수 리터럴은 함수 이름을 생략하는 것이 일반적이다.

// 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

함수를 호출할 때는 함수 이름이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자를 사용해야 한다. 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자이므로 함수 이름으로 함수를 호출할 수 없다.

⚠️ 함수 선언문은 "표현식이 아닌 문"이고 함수 표현식은 "표현식인 문"이므로 동작이 정확히 일치하지 않는다.

함수 생성 시점과 함수 호이스팅

// 함수 참조
console.dir(add); // ƒ 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;
};

위 예제에서 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 코드가 순차적으로 실행되는 시점인 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.
→ 함수 선언문으로 함수를 정의하면 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성된다. 그리고 자바스크립트 엔진은 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고 생성된 함수 객체를 할당한다.
→ 따라서 함수 선언문 이전에 함수를 참조할 수 있으며 호출이 가능하다.

함수 선언문이 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 함수 호이스팅function hoisting이라 한다.

⚠️ 함수 호이스팅과 변수 호이스팅의 차이

▪️ 변수 선언문과 함수 선언문은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행되어 식별자를 생성한다는 점에서 동일하다.

var 키워드로 선언된 변수는 undefined로 초기화되고, 함수 선언문을 통해 암묵적으로 생성된 식별자는 함수 객체로 초기화된다.
→ var 키워드를 사용한 변수 선언문 이전에 변수를 참조하면 변수 호이스팅에 의해 undefined로 평가되지만 함수 선언문으로 정의한 함수를 함수 선언문 이전에 호출하면 함수 호이스팅에 의해 호출이 가능하다.

함수 표현식은 변수에 할당되는 값이 함수 리터럴인 문이다.
→ 함수 표현식은 변수 선언문과 변수 할당문을 한 번에 기술한 축약 표현과 동일하게 동작한다.
→ 변수 선언은 런타임 이전에 실행되어 undefined로 초기화 되지만 변수 할당문의 값은 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.

Function 생성자 함수

자바스크립트가 기본 제공하는 빌트인 함수인 Function 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성해서 반환한다.
▪️ new 연산자가 없어도 결과는 동일하다.

❓ 생성자 함수 : 객체를 생성하는 함수

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

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

Function 생성자 함수로 생성하는 방식은 일반적이지 않으면서 바람직하지 않다.
Function 생성자 함수로 생성한 함수는 클로저closure를 생성하지 않는 등, 함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작한다.

화살표 함수

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 기존의 함수보다 표현만 간략한 것이 아니라 내부 동작 또한 간략화되어 있다.

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

함수 호출

함수 호출 연산자 내에는 0개 이상의 인수를 쉼표로 구분해서 나열한다.
함수를 호출하면 현재의 실행 흐름을 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름을 옮긴다. 이때 매개변수에 인수가 순서대로 할당되고 함수 몸체의 문들이 실행되기 시작한다.

매개변수와 인수

함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있는 경우, 매개변수(인자)를 통해 인수를 전달한다.
▪️ 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 한다.
▪️ 인수는 함수를 호출할 때 지정하며, 개수와 타입에 제한이 없다.

매개변수는 함수를 정의할 대 선언하며, 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급된다.
→ 함수가 호출되면 함수 몸체 내에서 암묵적으로 매개변수가 생성되고 일반 변수와 마찬가지로 undefined로 초기화된 이후 인수가 순서대로 할당된다.

함수가 호출될 때마다 매개변수는 이와 같은 단계를 거친다.

매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있고 함수 몸체 외부에서는 참조할 수 없다.
✔️ 매개변수의 스코프(유효 범위)는 함수 내부이다.

function add(x, y) {
  console.log(x, y); // 2 5
  return x + y;
}

add(2, 5);

// add 함수의 매개변수 x, y는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다.
console.log(x, y); // ReferenceError: x is not defined

함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하지 않아도 오류를 발생시키지 않는다.
인수가 부족해서 인수가 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined이다.

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

console.log(add(2)); // NaN

▪️ 매개변수보다 인수가 많은 경우 초과된 인수는 무시된다.
⚠️ 초과된 인수는 그냥 버려지지 않는다. 모든 인수는 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관된다.

인수 확인

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

따라서 함수를 정의할 때 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다.

function add(x, y) {
  if (typeof x !== 'number' || typeof y !== 'number') {
    // 매개변수를 통해 전달된 인수의 타입이 부적절한 경우 에러를 발생시킨다.
    throw new TypeError('인수는 모두 숫자 값이어야 합니다.');
  }

  return x + y;
}

console.log(add(2));        // TypeError: 인수는 모두 숫자 값이어야 합니다.
console.log(add('a', 'b')); // TypeError: 인수는 모두 숫자 값이어야 합니다.

예제처럼 확인하더라도 부적절한 호출을 사전에 방지할 수는 없고 에러는 런타임에 발생하게 된다.
→ 타입스크립트도 공부하자

예제의 경우 인수의 개수는 확인하고 있지 않지만 arguments 객체를 통해 인수 개수를 확인할 수도 있다.
또는 인수가 전달되지 않은 경우 단축 평가를 사용해 매개변수에 기본값을 할당하는 방법도 있다.

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

ES6에서 도입된 매개변수 기본값을 사용하면 함수 내에서 수행하던 인수 체크 및 초기화를 간소화할 수 있다.
▪️ 매개변수 기본값은 매개변수에 인수를 전달하지 않았을 경우와 undefiend를 전달한 경우에만 유효하다.

매개변수의 최대 개수

매개변수의 최대 개수에 대해 명시적으로 제한하지는 않지만, 매개변수는 순서에 의미가 있다.
따라서 매개변수가 많아지면 함수를 호출할 때 전달해야 할 인수의 순서를 고려해야 한다.

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

▪️ 매개변수는 최대 3개 이상을 넘지 않는 것이 좋다.
그 이상의 매개변수가 필요하다면 하나의 매개변수를 선언하고 객체를 인수로 전달하는 것이 유리하다.

객체를 인수로 사용하는 경우 프로퍼티 키만 정확히 지정하면 매개변수의 순서를 신경 쓰지 않아도 된다. 또한 명시적으로 인수의 의미를 설명하는 프로퍼티 키를 사용하게 되므로 코드의 가독성를 높이고 실수를 줄일 수 있다.
⚠️ 주의할 점은 함수 외부에서 함수 내부로 전달한 객체를 함수 내부에서 변경하면 함수 외부 객체가 변경되는 부수 효과가 발생한다.

반환문

함수는 return키워드와 표현식(반환값)으로 이뤄진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환(return)할 수 있다.

function multiply(x, y) {
  return x * y; // 반환문
}

// 함수 호출은 반환값으로 평가된다.
var result = multiply(3, 5);
console.log(result); // 15

✔️ 반환문의 역할
1. 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다.
▪️ 따라서 반환문 이후에 다른 문은 무시된다.
2. 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.

return 키워드와 반환값으로 사용할 표현식 사이에 줄바꿈이 있으면 세미콜론 자동 삽입 기능에 의해 세미콜론이 추가되어 의도치 않은 결과를 발생시킬 수 있다.

function multiply(x, y) {
  // return 키워드와 반환값 사이에 줄바꿈이 있으면
  return // 세미콜론 자동 삽입 기능(ASI)에 의해 세미콜론이 추가된다.
  x * y; // 무시된다.
}

console.log(multiply(3, 5)); // undefined

반환문은 함수 몸체 내부에서만 사용할 수 있다. 전역에서 반환문을 사용하면 문법 에러가 발생한다.
⚠️ Node.js는 모듈 시스템에 의해 파일별로 독립적인 파일 스코프를 갖기 때문에 Node.js 환경에서는 파일 가장 바깥 영역에 반환문을 사용해도 에러가 발생하지 않는다.