📌 12장 함수

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12.1 함수란?

프로그래밍 언어의 함수는 일련의 과정을 문(statement)으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것이다.

12.2 함수를 사용하는 이유

• 함수는 몇번이든 호출할 수 있으므로 코드의 재사용이라는 측면에서 매우 유용하다.
• 코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높이는 함수는 유지보수의 편의성을 높이고 코드의 신뢰성을 높인다.
• 함수 식별이름을 기가막히게 지으면 내부 코드를 이해하지 않고도 함수의 역할을 파악할 수 있어 코드의 가독성을 향상시킨다.
  
  

12.3 함수 리터럴

함수 리터럴의 구성요소는 다음과 같다.

• 함수이름
• 매개변수 목록
• 함수 몸체

함수 리터럴은 평가되는 값을 생성하며 함수는 객체이다. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다.

12.4 함수 정의

함수 정의를 정의하는 방법에는 4가지가 있다.

• 함수 선언문
• 함수 표현식
• Function 생성자 함수
• 화살표 함수(ES6)

🧐 변수 선언과 함수 정의

변수는 선언(declaration) 한다고 했지만 함수는 정의 (definitnion) 한다고 표현했다. 함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당된다.

12.4.1 함수 선언문

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

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 문이기 때문에 이를 실행하면 완료 값 undefined 가 출력된다.

자바스크립트 엔진은 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를

함수 선언문은 표현식이 아닌인 문이다.

12.4.2 함수 표현식

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

자바스크립트의 함수는 값처럼 변수에 할당할 수도 있고, 프로퍼티의 값이 될 수도 있으며 배열의 요소가 될 수 있는 일급 객체이다.

함수 표현식은 표현식인 문이다.

12.4.3 함수 생성 시점과 함수 호이스팅

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

자바스크립트 엔진은 모든 선언문을 소스코드에서 찾아내 먼저 실행하고 평가 한다고 했다. 함수 선언문은 또한 “문”이기 때문에 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작한다. 이를 함수 호이스팅이라고 한다.

var 키워드를 사용한 변수 선언문과 함수 선언문은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행되어 식별자를 생성한다는 점에서 동일하지만, var 키워드로 선언된 변수는 undefined로 초기화되고, 함수 선언문을 통해 암묵적으로 생성된 식별자는 함수 객체로 초기화된다. 따라서 var 키워드를 사용한 변수 선언문 이전에 변수를 참조 하면 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 문이므로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 발생하는 것이 아니라 변수 호이스팅이 발생한다.

12.4.4 Function 생성자 함수

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

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

12.4.5 화살표 함수

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

ES6에서 도입된 화살표 함수(arrow function)는 function 키워드 대신에 화살표(⇒)를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수를 선언할 수 있다.

12.5 함수 호출

12.5.1 매개변수와 인수

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

  // 함수 호출
  // 인수 1과 2는 매개변수 x와 y에 순서대로 할당되고 함수 몸체의 문들이 실행된다.
  var result = add(1, 2);

• 인수 : 함수를 호출할 때 지정하며, 개수와 타입에 제한이 없다.
• 매개변수 : 함수를 정의할 때 선언하며, 스코프(유효범위)는 함수 내부이다.

12.5.2 인수 확인

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

자바스크립트는 위와 같은 특징을 갖는다. 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.

또한 인수가 전달되지 않는 경우 단축평가를 사용해 매개변수에 기본값을 할당하는 방법도 있다.

  function add(a, b, c) {
    a = a || 0;
    b = b || 0;
    c = 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 사용하는것도 가능하다.

  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

12.5.3 매개변수의 최대 개수

매개변수는 순서에 의미가 있다. 따라서 매개변수가 많아지면 함수를 호출할 때 전달해야 할 인수의 순서를 고려해야 한다. 매개변수의 개수가 많다는 것은 함수가 여러가지 일을 한다는 증거이므로 바람직하지 않다. 이상적인 함수는 한 가지 일만 해야하며 가급적 작게 만들어야 한다.

12.5.4 반환문

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

12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

  // 매개변수 primitive는 원시값을 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"}

  // 원시값은 값 자체가 복사되어 전달되고 객체는 참조값이 복사되어 전달된다.
  changeVal(num, person);

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

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

원시 타입 인수는 값 자체가 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 그 값을 변경(재할당을 통한 교체)해도 원본은 훼손되지 않는다. 다시 말해, 외부 상태, 즉 함수 외부에서 함수 몸체 내부로 전달한 원시 값의 원본을 변경하는 어떠한 부수효과도 발생하지 않는다.

하지만 객체 타입 인수는 참조 값이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 참조 값을 통해 객체를 변경할 경우 원본이 훼손된다. 다시 말해, 외부 상태, 즉 함수 외부에서 함수 몸체 내부로 전달한 참조 값에 의해 원본 객체가 변경되는 부수 효과가 발생한다.

12.7 다양한 함수의 형태

12.7.1 즉시 실행 함수

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

즉시 실행 함수란 함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 의미하며 다시 호출할 수 없다. 즉시 실행 함수는 반드시 그룹 연산자 ( ... )로 감싸야 하며, 익명 함수를 사용하는 것이 일반적이다.

12.7.2 재귀 함수

  // 함수 표현식
  var factorial = function foo(n) {
    // 탈출 조건: n이 1 이하일 때 재귀 호출을 멈춘다.
    if (n <= 1) return 1;
    // 함수를 가리키는 식별자로 자기 자신을 재귀 호출
    return n * factorial(n - 1);

    // 함수 이름으로 자기 자신을 재귀 호출할 수도 있다.
    // console.log(factorial === foo); // true
    // return n * foo(n - 1);
  };

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

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출(recursive call)이라 한다. 재귀 함수는 자신을 무한 호출 하므로 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다.

12.7.3 중첩 함수

  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();

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수라고 한다.

12.7.4 콜백 함수

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

  var logAll = function (i) {
    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 함수라고하며, 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수라고한다.

고차 함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성하며 고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다.

다시 말해, 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 함수에 인수를 전달할 수 있다.

12.7.5 순수 함수와 비순수 함수

  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

  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

함수형 프로그래밍에서 어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 즉 부수 효과가 없는 함수를 순수 함수라고 하고, 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 즉 부수 효과가 있는 함수를 비순수 함수라고 한다.