[모던 자바스크립트 Deep Dive] 12장 함수

 

 

한 학기 목표를 “매주 <모던 자바스크립트 Deep Dive>를 읽고 공부해서 기록하기” 로 정해 보았다.

앞서 9장까지 천천히 읽긴 했지만, 사실 궁금한 부분을 먼저 찾아서 읽는 게 더 공부가 잘되니까!

 

목차를 쭉 읽어보며 11장 객체를 볼까 하다가 “12.7 다양한 함수의 형태”에 끌려 12장을 보기로 결정했다.

먼저 함수의…

 

개념

 

: 재료를 투입받아 제품을 생산하는 기계와 같은 것

: 일련의 과정을 statement로 구현하고 코드블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것

: 함수 호출 시 받는 입력을 인수, 함수에서 입력을 전달받는 변수를 매개변수, 출력은 반환 값

솔직히 이렇게만 보면 이미 아는 개념인데.. 뒤에 내용이 뭐가 이렇게 많은거지? 계속 읽어보자…

 

 

 

왜 함수를 사용하는가?

 

: 코드의 재사용성 - 몇 번이든 호출 가능하다

: 유지보수의 편의성 - 중복코드를 줄여 수정해야하는 양도 줄어든다

: 코드의 신뢰성 - 코드 수정 시 실수를 줄인다

: 코드 가독성 향상 - 함수 이름으로 함수 역할을 파악 가능

 

 

 

함수 리터럴

 

: 구성 요소

함수 이름	함수 이름은 식별자이므로 식별자 네이밍 규칙을 준수해야 한다. 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자이다. 함수 이름은 생략할 수 있다. 이름 없는 함수를 무명/익명 함수라고 한다.
매개변수 목록	0개 이상의 매개변수를 소괄호로 감싸 쉼표로 구분한다. 매개변수 목록은 순서에 의미가 있다. 호출할 때 순서대로 할당됨. 매개변수는 함수 몸체 내에서 변수와 동일 취급하므로 식별자 네이밍 규칙을 준수해야 한다.
함수 몸체	함수 호출 시 일괄적으로 실행될 문들을 하나의 실행 단위로 정의한 코드 블록이다. 함수 몸체는 호출에 의해 실행된다.

 

 

// 함수 리터럴을 변수에 할당
var multiply = function (x, y) {
	return x * y;
};

// 호출
multiply();

 

: 함수는 객체지만 일반 객체와는 다르다. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있고, 고유한 프로퍼티를 가진다. → 자바스크립트의 중요한 특징! 함수는 일급 객체다. 이후 18장에서 더 자세히 나올듯 함.

: 변수는 선언하는 것, 함수는 정의하는 것.

 

 

 

함수 정의

 

1. 함수 선언문

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

 

: 함수 리터럴과 형태는 동일한데, 함수 이름을 생략할 수 없다. “표현식”이 아니라 “문”이다.

: 선언문을 실행하면 완료값으로 undefined가 출력 됨.

var add = function add(x, y) { //함수 선언문은 표현식이 아닌 문이라서 변수헤 할당할 수 없다. 하지만 그런 것 처럼 보임
	return x + y;
};

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

 

자바스크립트 엔진이 코드의 문맥에 따라 선언문 또는 표현식으로 해석될 가능성이 있다.

 

예시

// 기명함수 - 함수 리터럴
// 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석
function foo() { console.log('foo'); }
// 호출할 수 있다
foo();

// 피연산자로 상용하면 함수 리터럴 표현식으로 해석
(function bar() { console.log('bar'); });
// 호출 안 됨
bar(); // ReferenceError: bar is not defined

 

위의 함수 리터럴에서 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있다고 했으니, 함수 몸체 외부에서는 함수이름으로 함수를 호출할 수 없는데(함수를 가르키는 식별자가 없기 때문) foo 함수는 호출이 된다? 그리고 호출을 foo로 했다면 foo가 함수 객체를 가르키는 식별자라는 뜻인데, 우리는 식별자 foo를 선언한 적도 할당한 적도 없다.

• : { } 은 블록문일 수도, 객체 리터럴일 수도 있다. 자바 스크립트 엔진은 { } 단독으로 존재하면 블록문으로 해석하지만 문맥에서 피연산자로 사용되면 객체 리터럴로 해석한다. 기명함수도 마찬가지. 중의적으로 해석될 수 있다.

 

결론: foo = 자바 스크립트 엔진이 암묵적으로 생성한 식별자

생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성해 함수객체를 할당하는 것이다.

var foo = function foo () { console.log('foo'); } //의사 코드로 표현한다면 이런 식

 

우리가 함수를 그 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출하는 것이다.

→ 자바스크립트 엔진은 함수 선언문을 함수 표현식으로 변환해 함수 객체를 생성한다. 단, 함수 선언문과 함수 표현식이 동일하게 동작하는 것은 아님.

 

 

2. 함수 표현식

 

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

 

함수는 일급 객체(값 처럼 자유롭게 사용 가능)이기 때문에 변수에 할당할 수도, 프로퍼티 값이 될 수도, 배열의 요소가 될 수도 있다. 함수 표현식은 함수 이름을 생략하는 것이 일반적이다.

 

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

// 객체를 가르키는 식별자로 호출
console.log(add(2, 5)); // 7

// 함수 이름으로 호출 불가, 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자이다.
console.log(foo(2, 5)); // ReferenceError: foo is not defined

 

함수 생성 시점과 함수 호이스팅

 

함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정의한 함수의 생성 시점은 다르다.

// 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;
};
// 선언문은 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점인 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.
// 런타임 이전에 객체가 먼저 생성되고, 함수 이름과 동일한 이름의 식별자에 할당된다.
// 함수 호이스팅 => 함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징.

// 함수 표현식
var sub = function(x, y) {
	return x - y;
};
// 변수 선언문과 함수 선언문도 자바스크립트에 엔진에 의해 먼저 실행되어 식별자를 생성한다. 
// 하지만 var 키워드로 선언된 변수는 undefined로 초기화, 함수 선언문으로 암묵적으로 생성된 식별자는 함수 객체로 초기화된다.

 

변수 할당문의 값은 할당문이 실행되는 시점, 런타임에 평가되므로 함수 표현식의 함수 리터럴도 할당문이 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체가 된다.

 

함수 표현식으로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 발생하는 것이 아니라 변수 호이스팅이 발생한다.

 

그럼 함수 선언문은 알아서 호이스팅이 되니까 함수를 작성할 때 코드 내 아무데나 함수를 선언하면 되는 걸까?

아니겠죠^^

코드의 구조, 가독성, 유지보수를 위해 함수를 사용하기 전에 정의하고, 이런 규칙을 무시하고 호이스팅이 되어버리는 선언문 대신 표현식을 사용하는 것을 권장한다!

 

 

3. Function 생성자 함수

 

: 이건 처음 보는데 문자열로 제공된 매개변수와 함수 몸체를 기반으로 새로운 함수를 만드는 방법이라고 한다. 보안 문제와 성능 저하의 가능성이 있어서 권장되지 않음)

var add = new Function('x', 'y', 'return x + y'); // new 연산자 없이 호출해도 됨

함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작한다.

클로저(closure)를 생성하지 않는다

 

 

4. 화살표 함수

 

: function 키워드 대신 화살표를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수를 선언할 수 있다.

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

항상 익명함수로 정의한다.

표현만 간략한 것이 아니라 내부 동작 또한 간략화되어 있다. 생성자 함수로 사용할 수 없고, 기존 함수와 this 바인딩 방식이 다르고, prototype 프로퍼티가 없고, arguments 객체를 생성하지 않는다. 이후에 자세히 살펴보자…

 

 

함수 호출

 

: 함수를 호출하면 현재의 실행 흐름을 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름을 옮기는데, 이때 매개변수에 인수가 순서대로 할당되고 함수 몸체의 문들이 실행된다.

 

매개변수와 인수

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

// 함수 호출
var result = add(1, 2);

인수는 함수를 호출할 때 지정하며, 개수와 타입에 제한이 없다. 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 한다.

매개변수는 함수 몸체에서 변수와 동일하게 취급되고, 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다. (매개변수의 스코프 = 함수 내부)

함수 호출 → 함수 몸체에서 암묵적으로 매개변수 생성 → 생성된 매개변수들 undefined로 초기화 → 인수가 순서대로 할당

함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 체크할까?

체크하지 않는다…! 인수가 부족해 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined이다. 매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시되지만 arguments객체를 찍어보면 프로퍼티로 보관되어 있는 것을 확인할 수 있다.

 

인수 확인

: 자바스크립트 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지도 않고, 자바스크립트는 동적 타입 언어이므로 매개변수의 타입을 사전에 지정할 수도 없다.

function add(x,y) {
	return x + y;
} // 어떤 타입의 인수를 전달해야 하는지, 어떤 타입의 값을 반환하는지도 명확하지 않다.

console.log(add(1, 2)); // 3
console.log(add(2)); // NaN
console.log(add('a', 'b')); // 'ab'

따라서 자바스크립트의 경우 함수를 정의할 때 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다. e.i. typeof 으로 타입을 체크하거나 arguments 을 통해 인수 개수 확인

(아니면 타입스크립트를 쓰자^&^)

 

매개변수의 최대 개수

• ECMAScript 사양에서는 매개변수의 최대 개수에 대해 명시적으로 제한하고 있지 않다고 한다. (물론 엔진마다 물리적인 한계에 의해 제한이 있긴 함)
• 매개변수 순서에는 의미가 있다. 함수의 사용법을 이해하기 쉽게, 호출 방법도 고려해서 순서를 정해야 한다.
• 이상적인 매개변수 개수는 0개이고, 적을 수록 좋다. 이상적인 함수는 한 가지 일만 해야하며 가급적 작게 만드는 것이 좋다.
• 매개변수는 최대 3개를 넘지 않는 것을 권장하고 그 이상으로 필요하다면 객체를 인수로 전달하는 것이 유리하다. 프로퍼티 키를 사용하면 매개변수의 순서를 신경쓰지 않아도 되고 코드의 가독성도 좋아진다.

 

반환문

 

: return 키워드와 표현식으로 함수 실행 결과를 외부로 반환 하는 것.

 

역할

• 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다.
• return 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. 표현식을 명시하지 않으면 undefined가 반환된다.

특징

• 반환문은 생략할 수 있는데, 이때 함수는 몸체 마지막까지 실행한 후 undefined를 반환한다.
• return과 표현식 사이에 줄바꿈이 있으면 표현식은 무시된다.
• 전역에서 반환문을 사용할 수 없다. 함수 몸체에서만 사용할 수 있다.

 

 

참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

원시 값은 값에 의한 전달, 객체는 참조에 의한 전달 방식으로 동작한다. 매개변수도 타입에 따라 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달 방식을 그대로 따른다.

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

var num = 100;
var person = { name: 'Lee' };

changeVal(num, 'Lee');

// 원시 값은 값 자체가 복사되어 전달되었기 때문에 원본 값이 훼손되지 않는다.
console.log(num); // 100

// 객체는 참조 값이 복사되어 전달되었기 때문에 원본 값이 훼손된다.
console.log(person); // {name: 'Kim'}

 

참조에 의한 전달 방식으로 함수가 외부 상태를 변경할 수 있는 경우 그 변화를 추적하기 어렵다는 부작용이 있을 수 있다. 이런 문제에 대한 해결방법으로는 객체를 불변 객체로 만들어 사용하는 것이다. 객체의 상태 변경이 필요한 경우에는 객체의 깊은 복사를 통해 새로운 객체를 생성하고 재할당해서 교체한다.

(+ 함수형 프로그래밍: 순수 함수(외부 상태를 변경하거나 외부 상태에 의존하지 않는 함수)를 통해 프로그램의 안정성을 높이려는 프로그래밍 패러다임)

 

 

 

다양한 함수의 형태

 

즉시 실행 함수

: 함수 정의와 동시에 즉시 실행되는 함수로, 단 한 번만 호출되며 다시 호출할 수 없다. 익명 함수를 사용하는 것이 일반적이다.

(function () {
	var a = 1;
	var b = 2;
	return a + b;
}()); 
// 기명 함수로 선언했다 하더라도 그룹 연산자 내의 함수는 함수 선언문이 아닌 함수 리터럴로 평가되기 때문에 다시 호출할 수는 없다.

var res = (function () {
	var a = 1;
	var b = 2;
	return a + b;
}());

console.log(res); // 3

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

console.log(res) // 8

 

 

재귀 함수

 

: 함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출이라 한다. 반복되는 처리를 반복문 없이 구현할 수 있다. 단, 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다.

function factorial(n) {
	if (n <= 1) return 1;
	return n * (n - 1);
}

 

 

중첩 함수

 

: 함수 내부에 정의된 함수를 중첩 또는 내부 함수라고 하고, 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수라고 부른다. 중첩함수는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 한다.

function outer() { // 외부 함수
	function inner() {
	 // 중첩함수 내부~
	}
	
	inner(); // 외부 함수 내부에서만 호출 가능
}

outer();

 

 

콜백 함수

 

: 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수이다.

: 자바스크립트의 함수는 일급 객체이므로 함수의 매개변수를 통해 함수를 전달할 수 있다.

// 반복하는 일은 변하지 않고 공통적으로 수행하지만 하는 일의 내용은 다를 때

function repeat1(n) {
	for (var i = 0; i < n; i++ ) 
		console.log(i);
}

function repeat2(n) {
	for (var i = 0; i < n; i++) {
		if (i % 2) console.log(i);
	}
}

repeat1(5); // 0 1 2 3 4
repeat2(5); // 1 3

// 함수의 변하지 않는 공통 로직은 미리 정의해 두고, 변경되는 로직은 추상화해서 함수 외부에서 내부로 전달해보자

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

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

var logOdds = function(i) {
	if (i % 2) console.log(i);
};

repeat(5, logAll); // 0 1 2 3 4
repeat(5, logOdds); // 1 3

 

 

 

매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백함수를 전달받은 함수는 고차함수라고 한다.

 

: 콜백함수는 고차함수의 헬퍼 함수의 역할을 한다.

: 고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다.

: 콜백 함수로서 전달된 함수 리터럴은 고차 함수가 호출될 때마다 평가되어 함수 객체를 생성한다.

: 고차 함수가 자주 호출된다면 함수 외부에서 콜백 함수를 정의한 후 전달하자.

repeat(5, function(i) {
	if (i % 2) console.log(i);
}); // 익명 함수 리터럴은 repeat 함수를 호출할 때마다 함수 객체를 생성한다.

var logOdds = function(i) {
	if (i % 2) console.log(i);
}; 

repeat(5, logAll); // logOdds 함수는 단 한 번만 생성된다.

 

 

 

콜백 함수는 비동기 처리(이벤트 처리, Ajax 통신, 타이머 함수 등), 배열 고차 함수에 활용되는 중요한 패턴이다.

// 예시
// 이벤트 처리
document.getElementById('myButton').addEventListener('click', function () {
	console.log('my button clicked!');
}); // myButton을 클릭하면 콜백 함수를 실행한다.

// 타이머 함수 비동기 처리
setTimeout(function () {
	console.log('1초 경과');
}, 1000); // 1초 후에 메시지를 출력한다.

// 고차 함수 map
var res = [1, 2, 3].map(function (item) {
	return item * 2;
}); // [2, 4, 6]

// 고차 함수 filter
res = [1, 2, 3].filter(function (item) {
	return item % 2;
}); // [1, 3]

// 고차 함수 reduce
res = [1, 2, 3].reduce(function (acc, cur) {
	return acc + cur;
}, 0); // 6

 

순수 함수와 비순수 함수

: 어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 부수효과가 없는 함수를 순수 함수라고하고, 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 부수 효과가 있는 함수를 비순수 함수라고 한다.

: 외부 상태에는 전역 변수, 서버 데이터, 파일, Console, DOM 등이 있다.

: 순수 함수는 외부 상태에 따라 반환 값이 변하지도, 외부 상태를 변경하지도 않는다.

var count = 0;

// 순수 함수 - 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값 반환
function increase(n) {
	return ++n;
}

count = increase(count); // 1
count = increase(count); // 2

// 비순수 함수 - 외부 상태를 변경
function increase1() {
	++count; 
}; 

increase1(); // 3
increase1(); // 4
// 상태 변화를 추적하기 어려워진다. 코드의 복잡성을 증가시킨다.

 

: 비순수 함수를 최대한 줄이는 것은 부수 효과를 최대한 억제하는 것과 같다.

: 함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 부수 효과를 최소화해서 불변성을 지향하는 프로그래밍 패러다임이다. (부수 효과를 최대한 억제해 오류를 피하고 프로그래밍의 안정성을 높이려는 노력)

 

→ 자바스크립트는 멀티 패러다임 언어이므로 객체지향 프로그래밍뿐만 아니라 함수형 프로그래밍을 적극적으로 활용하고 있다.

 

 

 

 

 

 

🫠 느낀 점 :
함수에 대해 웬만큼 다 알고 있다고 생각했는데, 함수 정의에서부터 “선언문…? 표현문…? 뭐가 달라…” 게슈탈트 붕괴 현상이 살짝 왔다. 이제 이해했으니 함수를 정의할 때 적절한 표현을 사용할 수 있을 것 같다! 매개 변수, 순수 함수 내용은 이전에 42과제에서 c언어로 코드를 짜면서 고려했던 점이랑 비슷해서(전역 변수 쓰지 않기, 매개변수 포인터로 넘기기 등등) 앞으로 자바스크립트로 코드를 짤 때도 함수를 잘 짜야겠다는 생각이 들었다.