Chapter 12

12.1 함수란?

함수는 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것

함수 정의를 통해 생성하고 함수 호출로 실행한다.

12.2 함수를 사용하는 이유

1. 코드의 재사용 향상
2. 유지보수의 편의성 향상
3. 코드의 신뢰성 향상
4. 코드의 가독성 향상

12.3 함수 리터럴

함수는 함수 리터럴로 생성할 수 있다. 구성요소는 다음과 같다.

• 함수 이름
  • 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자다.
  • 생략 가능하다.
• 매개변수 목록
  • 함수 몸체 내에서 변수와 동일하게 취급된다.
• 함수 몸체
  • 함수 호출시 일괄적으로 실행될 문들을 하나의 실행 단위로 정의한 코드 블록

함수는 객체다. 하지만, 일반 객체와는 다르게 호출할 수 있다. 따라서 일반 객체에는 없는 함수 객체만의 고유 프로퍼티를 갖는다.

12.4 함수 정의

12.4.1 함수 선언문

// 함수 선언문
function add(x, y) {
 return x + y;
}
// 함수 참조
console.log(add); // f add(x, y)
//함수 호출
console.log(add(1, 2)); // 3

함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일하지만 함수 이름을 생략할 수 없다.
또한, 표현식이 아닌 문이다.

자바스크립트 엔진은 함수 선언문을 해석해 함수 객체를 생성한다. 하지만 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자이므로 함수 이름과는 별도로 생성된 함수 객체를 가리키는 식별자가 필요하다. 따라서 자바스크립트 엔진은 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고, 거기에 함수 객체를 할당한다.

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 객체 타입이다. 또한, 변수에 할당 할 수도 있고, 프로퍼티 값이 될 수도 있으며 배열의 요소가 될 수도 있다. 이러한 특징을 가지기 때문에 일급 객체라고 한다.

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

var minus = function foo (x, y){
return x - y;	
}
console.log(add(1, 2)); // 3

// 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자다. 따라서 함수 이름으로 호출할 수 없다.
console.log(foo(1, 2)); // ReferenceError: foo is not defined

12.4.3 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;
};

• 함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출할 수 있다. 하지만 함수 표현식으로 정의한 함수는 함수 표현식 이전에 호출할 수 없다. 함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정의한 함수의 생성 시점이 다르기 때문이다.

• 함수 선언문으로 함수를 정의하면 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성되고 함수 이름과 동일한 식별자에 할당까지 완료된다. 따라서 함수 선언문 이전에 함수를 참조하고 호출할 수 있다. 이러한 특징을 호이스팅이라고 한다.

• 변수와 함수 호이스팅은 차이점이 있다.

  • var 키워드로 변수 선언한 경우 : 런타임 이전에 실행되어 식별자를 생성하고, undefined로 초기화된다.
  • 함수 선언문 : 런타임 이전에 실행되어 식별자를 생성하고, 함수 객체로 초기화된다. 선언 이전에 함수를 호출할 수 있다.
  • 함수 표현식 : 변수에 할당되는 값이 함수 리터럴이다. 이 함수 리터럴은 할당문이 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체가 된다. 따라서 함수 표현식으로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 아니라 변수 호이스팅이 발생한다. 함수 표현식 이전에 함수를 참조하면 undefined로 평가된다. 호출하면 TypeError가 발생한다.

12.4.4 Function 생성자 함수

Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 방식은 일반적이지 않다. Function 생성자 함수로 생성한 함수는 함수 선언문이나 표현식과 다르게 동작한다.

var add1 = (function () {
 var a = 10;
 return function (x, y) {
   return x + y + a;
 };
}());

console.log(add1(1, 2)); // 13

var add2 = (function () {
 var a = 10;
 return new Function('x', 'y', 'return x + y + a;');
}());

console.log(add2(1, 2)); // ReferenceError: a is not defined

12.4.5 화살표 함수

ES6에서 도입됐고 함수를 더 간략하게 선언할 수 있다.

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

12.5 함수 호출

12.5.1 매개변수와 인수

함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있으면 매개변수를 통해 인수를 전달한다.

함수 호출시 매개변수는 일변 변수처럼 undefined로 초기화되고 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다.

매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하지 않아도 에러가 발생하지는 않는다. 인수가 부족한 경우에는 인수를 할당받지 못한 매개변수 값은 undefined고, 인수가 초과된 경우 초과된 인수는 무시되고 arguments 객체의 프로퍼티로 보관된다.

12.5.2 인수 확인

자바스크립트는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않고, 매개변수의 타입을 사전에 지정할 수 없기 때문에 함수 정의시 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다.

arguments 객체로 인수 개수를 확인할 수 있고, 단축 평가를 사용해 매개변수에 기본값을 할당하는 방법도 있다.

12.5.3 매개변수의 최대 개수

이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 한다. 매개변수 개수가 많다는 것은 함수가 여러 일을 한다는 증거이므로 바람직하지 않다.

12.5.4 반환문

함수의 반환문은 두 가지 역할을 한다.
1. 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다.

function multiply(x, y) {
  return x * y; // 반환문
  // 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시된다.
  console.log('실행되지 않는다.');
}

console.log(multiply(3, 5)); // 15

2. return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. 반환값을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.

function foo () {
  return;
}

console.log(foo()); // undefined

function foo () {
  // 반환문을 생략하면 암묵적으로 undefined가 반환된다.
}

console.log(foo()); // undefined

12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

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

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

원시타입 값은 값 자체가 복사되어서 변경 불가능한 값이지만 객체는 참조 값이 복사되기 때문에 변경 가능한 값이다. 즉, 부수 효과(Side Effect)가 발생한다.

이를 해결하기 위한 방법중 하나는 객체를 불변 객체로 만들어 사용하는 것이다. 원본 객체를 깊은 복사하여 이를 해결할 수 있다.
외부 상태를 변경하지 않고 외부 상태에 의존하지 않는 함수를 순수 함수라 한다.

12.7 다양한 함수의 형태

12.7.1 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수다. 단 한 번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.

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

12.7.2 재귀 함수

자기 자신을 호출하는 함수다.
재귀함수는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다.

// 팩토리얼(계승)은 1부터 자신까지의 모든 양의 정수의 곱이다.
// n! = 1 * 2 * ... * (n-1) * n
function factorial(n) {
  // 탈출 조건: n이 1 이하일 때 재귀 호출을 멈춘다.
  if (n <= 1) return 1;
  // 재귀 호출
  return n * factorial(n - 1);
}

console.log(factorial(0)); // 0! = 1
console.log(factorial(1)); // 1! = 1
console.log(factorial(2)); // 2! = 2 * 1 = 2
console.log(factorial(3)); // 3! = 3 * 2 * 1 = 6
console.log(factorial(4)); // 4! = 4 * 3 * 2 * 1 = 24
console.log(factorial(5)); // 5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120

12.7.3 중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 또는 내부 함수라 한다. 그리고 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수라 부른다.

function outer() {
  var x = 1;

  // 중첩 함수
  function inner() {
    var y = 2;
    // 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다.
    console.log(x + y); // 3
  }

  inner();
}

outer();

12.7.4 콜백 함수

// 외부에서 전달받은 f를 n만큼 반복 호출한다. (고차함수)
function repeat(n, f) {
  for (var i = 0; i < n; i++) {
    f(i); // i를 전달하면서 f를 호출
  }
}

var logAll = function (i) { //(콜백 함수)
  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 인수로 전달한다.
repeat(5, logOdds); // 1 3

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 하며, 매개 변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받는 함수를 고차 함수라고 한다.

고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다. 즉, 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.

12.7.5 순수 함수와 비순수 함수

외부 상태에 의존하고 이를 변경시키는 부수 효과가 없는 함수를 순수 함수라 하고 부수 효과가 있는 함수를 비순수 함수라고 한다.

순수 함수는 외부 상태를 변경하지 않고, 의존하지 않으며, 언제나 동일한 값을 반환한다.

var count = 0; // 현재 카운트를 나타내는 상태

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

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

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

비순수 함수는 외부 상태를 변경하고, 의존하며, 외부 상태에 따라 반환값이 달라진다.

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

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

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

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