[모던 자바스크립트 딥다이브] 12장 함수

함수

• 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것
• 입력을 받아서 출력을 내보냄
• 특정 함수를 구별하기 위해 식별자인 함수 이름 사용 가능
• 인수 (argument) : 입력값
• 매개변수 (parameter) : 함수 내부로 입력을 전달받는 변수
• 반환값 (return value) : 출력값

function add(x,y) { //x,y는 매개변수
 	return x+y; //x+y는 반환값
}

add(2,5) //2,5는 인수

 

 

함수 정의

• 함수를 호출하기 이전에 인수를 전달받을 매개변수와 실행할 문들, 그리고 반환할 값을 지정하는 것
• 정의된 함수는 자바스크립트 엔진에 의해 평가되어 함수 객체가 됨
• 함수 정의만으로 함수가 실행되는 것은 아님
• 함수 정의 방식
  • 함수 선언문
  • 함수 표현식
  • Function 생성자 함수
  • 화살표 함수

 

함수 호출

• 인수를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 지시하는 것
• 함수를 호출하면 코드 블록에 담긴 문들이 일괄적으로 실행되고 실행결과를 반환함

 

함수 사용 이유

1. 코드의 재사용 측면에서 유용 : 함수는 몇 번이든 중복해서 호출할 수 있으므로
2. 유지보수의 편의성 높임
3. 실수를 줄여 코드의 신뢰성 높임
4. 코드의 가독성 향상 : 함수는 객체 타입의 값이므로 식별자를 붙일 수 있으므로 함수 내부 코드를 이해하지 않고도 함수의 역할을 파악할 수 있으므로

 

함수 리터럴

• 함수는 객체 타입의 값
• 즉, 함수는 객체다 => 다른 프로그래밍 언어와 구별되는 자바스크립트의 중요한 특징
• 함수는 일반 객체와 달리 호출 가능하다
• 함수는 일반 객체와 달리 고유한 프로퍼티를 갖는다
• 구성요소
  • function 키워드
  • 함수 이름
  • 매개변수 목록
  • 함수 몸체

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

 

 

 

함수 이름

• 함수 이름은 식별자 => 식별자 네이밍 규칙 준수해야함
• 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조가능한 식별자
• 함수 이름 생략 가능
  • 기명 함수
  • 무기명 함수

 

매개변수 목록

• 0개 이상의 매개변수를 소괄호로 감싸고 쉼표로 구분함
• 각 매개변수에는 함수를 호출할 때 지정한 인수가 순서대로 할당됨 => 매개변수 목록 순서는 의미가 있음
• 매개변수는 함수 몸체 내에서 변수와 동일한 취급 => 식별자 네이밍 규칙 준수해야함

 

함수 몸체

• 함수가 호출되었을 때 일괄적으로 실행될 문들을 하나의 실행 단위로 정의한 코드 블록
• 함수 몸체는 함수 호출에 의해 실행됨

 

함수 선언문

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

//dir은 삼수 객체의 프로퍼티까지 출력함
//단, node.js 환경에서는 console.log와 같은 결과가 출력됨
console.dir(add); //f add(x,y)
console.log(add(2,5)); // 7

• 함수 리터럴과 형태가 동일
• 단, 함수 리터럴과 달리 함수 이름 생략 불가
• 함수 선언문은 표현식이 아닌 문

※ 하지만, 함수 리터럴은 표현식이 아닌 함수 선언문이 변수에 할당되는 것처럼 보임
자바스크립트 엔진이 코드의 문맥에 따라 동일한 함수 리터럴을 함수 선언문(표현식이 아닌 문)과 함수 리터럴 표현식(표현식인 문)으로 해석하는 경우가 있기 때문 !
{ } 또한 코드의 문맥에 따라 블록문 혹은 객체 리터럴로 해석됨 !
{ }이 단독으로 사용되면 블록문으로 해석하지만 만약 할당 연산자의 우변에서 피연산자로 사용된다면 (값으로 평가되어야할 문맥) 객체 리터럴로 해석됨

//1. 기명 함수 리터럴이 단독으로 사용될 때
// => 함수 선언문으로 해석됨
function foo() { console.log("hi"); }

//2. 함수 리터럴을 피연산자로 사용할 때 (그룹 연산자 ( ) 내에 존재함)
// => 함수 리터럴 표현식으로 해석됨
(function bar() { console.log("bye");})

bar(); // ReferenceError

 

• 함수 리터럴 표현식은 호출할 수 없다
• 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자 == 함수 몸체 외부에서 함수 이름으로 참조 불가
• 즉, 함수를 가리키는 식별자가 존재하지 않는다는 것
• 하지만 함수 선언문으로 작성될 때는 자바스크립트 엔진이 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고 거기에 함수 객체를 할당함 !!!!
• 함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다 !!!!

 

함수 표현식

• 자바스크립트의 함수는 값처럼 변수에 할당할 수 잇고 프로퍼티 값이 될 수 있으며 배열의 요소가 될 수 있음
• 일급 객체 : 값의 성질을 갖는 객체
• 자바스크립트의 함수는 일급 객체다 => 함수를 값처럼 자유롭게 사용가능하다
• 함수는 일급 객체이므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있다.
• 함수 리터럴은 이름을 생략할 수 있음 => 익명 함수

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

console.log(add(2,7)); // 9

//함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자이기 때문
console.log(foo(2,7)); // ReferenceError

 

 

함수 생성 시점과 함수 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; }
var sub = function (x,y) { return x-y; }

• 함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출 가능
• 함수 표현식으로 정의한 함수는 함수 표현식 이전에 호출 불가
• 함수 선언문과 함수 표현식으로 정의한 함수는 함수의 생성 시점이 다름 !
• 함수 선언문은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행됨
• 함수 호이스팅 : 함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트의 고유의 특징 => 함수는 호출하기 전에 반드시 선언되어야 한다는 규칙을 무시함. 따라서 함수 선언문보다 함수 표현식이 권장됨
• 단 변수 호이스팅과 다른 점은 var 키워드로 선언된 변수는 undefined로 초기화 되어 undefined로 평가되지만 함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출하면 함수 호이스팅에 의해 호출이 가능함!
• 함수 표현식은 함수 호이스팅이 아닌 변수 호이스팅이 발생함! 함수 리터럴도 할당문이 실행되는 런타임에 평가되어 함수 객체가 됨

 

 

Function 생성자 함수

• 자바스크립트가 기본 제공하는 빌트인 함수
• 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성해서 반환함(new 생략 가능)
• Function 생성자 함수를 생성하는 방식은 일반적이지 않고 바람직하지 않음
• 함수 선언문, 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작함(클로저를 생성하지 않음)

 

화살표 함수

• function 키워드 대신 => 를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수 선언 가능
• 화살표 함수는 항상 익명 함수로 정의
• 화살표 함수는 생성자 함수로 사용 불가
• 기존 함수와 this 바인딩 방식이 다름
• prototype 프로퍼티가 없음
• arguments 객체를 생성하지 않음

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

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

 

 

함수 호출

• 함수를 가리키는 식별자와 한 쌍의 소괄호인 함수 호출 연산자로 호출
• 함수 호출 연산자 내에는 0개 이상의 인수를 쉼표로 구분해 나열
• 함수를 호출하면 현재의 실행 흐름을 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름 옮김

 

매개변수와 인수

• 함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있는 경우 매개변수를 통해 인수 전달
• 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 함
• 인수는 함수를 호출할 때 지정, 개수와 타입에 제한 없음
• 매개변수는 함수를 정의할 때 선언
• 함수가 호출되면 함수 몸체 내에서 암묵적으로 매개변수가 생성되고 일반 변수와 마찬가지로 undefined로 초기화된 이후 인수가 순서대로 할당됨
• 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조 가능
• 매개변수의 스코프는 함수 내부
• 함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않음
• 매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시됨
• 모든 인수는 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관됨 => 가변 인자 함수 구현 시 유용
• 자바스크립트에서 함수를 정의할 때 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있음!
• ES6에 도입된 매개변수 기본값을 사용하면 인수 체크 및 초기화를 간소화 할 수 있음!

 

매개변수 최대 개수

• 함수의 매개변수는 코드를 이해하는 데 방해되는 요소임(순서가 있기 때문에)
• 이상적인 매개변수의 개수는 0개, 적을 수록 좋음
• 이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만드는 것이 좋음
• 따라서 최대 3개 이상을 넘지 않는 것을 권장
• 넘게 될 경우 객체를 인수로 전달하는 것이 유리
  • 매개변수의 순서를 신경쓰지 않아도 됨
  • 명시적으로 인수의 의미를 설명하는 프로퍼티 키를 사용하게 되므로 코드의 가독성이 좋아짐
  • 실수도 줄어듦
  • 이때, 함수 외부에서 함수 내부로 전달한 객체를 내부에서 변경시 함수 외부의 객체가 변경되는 부수 효과 발생 가능

 

반환문

• return 키워드와 표현식으로 이뤄진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환 가능
• 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나감
• return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환함
• 표현식을 명시하지 않거나 반환문 생략 시 undefined 반환함
• 함수 몸체 내부에서만 사용가능하고 전역에서 사용시 문법 에러 발생함(SyntaxError : Illegal return statement) => Node.js에서는 에러 발생 안함

 

매개변수에 값을 전달하는 방식

• 원시 타입 : 값에 의한 전달. 재할당을 통해 할당된 원시 값을 새로운 원시 값으로 교채
• 객체 타입 : 참조에 의한 전달. 재할당 없이 직접 할당된 객체 변경
• 즉, 원시 타입 인수는 값 자체가 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 그 값을 변경해도 원본이 훼손되지 않음. 하지만 객체 타입 인수는 참조 값(값이 들어있는 주소)이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 참조 값을 통해 객체를 변경할 경우 원본이 훼손됨

 

여러 변수가 참조에 의한 전달 방식을 통해 참조 값을 공유하고 있다면 이 변수들은 언제든지 참조하고 있는 객체를 직접 변경할 수 있고 복잡한 코드에서 의도치 않은 객체의 변경을 추적하는 것은 어려운 일
=> 옵저버 패턴을 사용해 객체의 변경을 추적
=> 객체를 불변 객체로 만들어 사용. 객체의 복사본을 만드는 것은 비용이 많이 들지만 마치 원시 값처럼 변경 불가능한 값으로 동작하게 하는 것

 

 

순수 함수

• 외부 상태를 변경하지 않고 외부 상태에 의존하지도 않는 함수
• 부수 효과를 최대한 억제해 오류를 피하고 프로그램의 안정성을 높이는 프로그래밍 패러다임을 함수형 프로그래밍이라고함

 

 

즉시 실행 함수

• 함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수
• 즉시 실행 함수는 단 한번만 호출되며 다시 호출할 수 없음
• 즉시 실행함수는 반드시 그룹 연산자 ( ) 로 감싸야 함
• 그룹 연산자로 감싸면 함수 리터럴로 평가되어 함수 객체가 됨
• 일반 함수처럼 값을 반환할 수 있고 인수를 전달할 수도 있다.
• 혹시 있을 수도 있는 변수나 함수 이름의 충돌 방지 가능함

(function () {
    var x = 2; 
    var y = 3;
    return x + y;
})();

var res = (function(a,b) {
    return a*b;
})(3,5);

console.log(res); // 15

 

 

재귀 함수

• 함수가 자기 자신을 호출하는 함수
• 재귀 호출을 수행하는 함수
• 반복되는 처리를 위해 사용함
• 재귀 함수 내에는 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 함
• 반복문 없이 반복되는 처리를 구현할 수 있지만 무한 반복에 빠질 위험이 있고, 이로 인해 스택 오버플로 에러를 발생시킬 수 있는 단점이 있음

 

중첩 함수 (내부 함수)

• 함수 내부에 정의된 함수
• 외부 함수 : 중첩 함수를 포함한 함수
• 중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출 가능함
• 중첩 함수는 일반적으로 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 함
• ES6부터 함수 정의는 문이 위치할 수 있는 문맥이면 어디든 가능함 => if, for문 내부에서도 가능. 하지만 호이스틍으로 인한 혼란이 발생할 수 있어 바람직하진 않다

function outer() {
    var x = 1;
    //중첩함수, 내부함수
    function inner() {
    	var y = 2;
        //외부 함수의 변수를 참조할 수 있다
        console.log(x+y)
   	}
    inner();
}

outer();

 

 

콜백 함수

• 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수
• 고차 함수 : 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수
• 고차 함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성함
• 중첩 함수와 비슷하게 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 하지만 중첩 함수와는 달리 콜백 함수는 함수 외부에서 고차 함수 내부로 주입하기 때문에 자유롭게 교체가 가능함
• 고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출함
• 즉, 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있음
• 비동기 처리, 배열 고차 함수 등 다양하게 사용됨

function repeat(n,f) {
    for(var i=0; i<n; i++) {
    	f(i);
    }
}

var logAll = function(i) {
	console.log(i);
}

repeat(3, logAll);

// 익명 함수 리터럴은 콜백 함수로 고차 함수에 전달
// 익명 함수 리터럴은 repeat 함수를 호출할 때마다 평가되어 함수 객체를 생성함
repear(3, function(i) {
	console.log(i);
});

 

순수 함수와 비순수 함수 (in 함수형 프로그래밍)

• 순수 함수 (pure function)
  • 어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 즉 부수 효과가 없는 함수
  • 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값 반환
  • 오직 매개변수를 통해 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 값 생성 후 반환
  • 일반적으로 최소 하나 이상의 인수를 전달받음
  • 인수를 변경하지 않음. 즉 인수의 불변성을 유지함
  • 함수의 외부 상태를 변경하지 않음
• 비순수 함수 (impure function)
  • 외부 상태(전역 변수, 서버 데이터, 파일, Console, DOM 등)에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 즉 부수 효과가 있는 함수
  • 외부 상태에 따라 반환값이 달라짐
  • 함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어려워짐

 

함수형 프로그래밍

• 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 외부 상태를 변경하는 부수 효과를 최소화해서 불변성을 지향하는 프로그래밍 패러다임
• 로직 내의 존재하는 조건문과 반복문을 제거해 복잡성을 해결하고, 변수 사용을 억제하거나 생명주기를 최소화해 상태 변경을 피해 오류를 최소화하는 것을 목표로 함
• 즉, 오류를 최대한 피해 프로그램의 안정성을 높이려는 노력의 일환
• 자바스크립트 언어는 멀티 패러다임 언어로 객체지향 + 함수형 프로그래밍을 적극적 활용함

 

 

 

 

 

 

Q. 함수 리터럴 표현식과 함수 선언문의 차이는 무엇인가요?

함수 선언문은 표현식이 아닌 문으로 다른 변수에 할당할 수 없습니다. 함수 리터럴 표현식은 표현식인 문으로 변수에 할당할 수 있습니다. 하지만 함수를 가리키는 식별자가 존재하지 않아 호출할 수 없습니다. 그에 비해 함수 선언문은 자바스크립트가 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하기 때문에 함수를 외부에서 참조가능합니다. 즉, 호출이 가능합니다.