[Java Script] 모던 자바 스크립트 Deep Dive 08. 12장 함수 (p154 ~ p188)

leesoyeong·2023년 3월 29일

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모던 자바 스크립트 Deep Dive 책을 공부하며 정리해서 올리는 포스팅입니다.

12장. 함수

1.1 함수란?

함수는 입력을 받아 출력을 내보내는 일련의 과정을 정의한 것이다.
function add(x, y) {
    return x + y;
}
add(2, 5);
함수는 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것이다.

함수 내부로 입력을 전달받는 변수를 매개변수, 입력을 인수, 출력을 반환값이라 한다. 또한 함수는 값이며, 여러 개 존재할 수 있으므로 특정 함수를 구별하기 위해 식별자인 함수 이름을 사용할 수 있다.

함수는 함수 정의를 통해 생성한다.
// 함수 정의
function add(x, y) {
    return x + y;
}
함수 정의만으로 함수가 실행되는 것은 아니다. 수학의 함수처럼 미리 정의된 일련의 과정을 실행하기 위해 필요한 입력, 즉 인수를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 지시해야 한다. 이를 함수 호출이라한다.

함수를 호출하면 코드 블록에 담긴 문들이 일괄적으로 실행되고, 실행 결과, 즉 반환값을 반환한다.

1.2 함수를 사용하는 이유

함수는 몇 번이든 호출할 수 있으므로 코드의 재사용 이라는 측면에서 매우 유용하다.
코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높여 유지보수의 편의성을 높이고 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.
함수는 객체 타입의 값이므로 이름(식별자)을 붙일 수 있다. 그러므로 변수이름과 마찬가지로 자신의 역할을 잘 설명할 수 있는 이름을 붙여 함수의 역할을 파악할 수 있게 도와 코드의 가독성을 향상시킨다.

1.3 함수 리터럴

함수는 객체 타입의 값이므로 함수 리터럴로 생성할 수 있다. 함수 리터럴은 function 키워드, 함수 이름, 매개 변수 목록, 함수 몸체로 구성된다.

구성 요소	설명
함수 이름	- 함수 이름은 식별자다. 따라서 식별자 네이밍 규칙을 준수해야한다.
	- 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자다.
	- 함수 이름은 생략할 수 있다. 이름이 있는 함수를 기명 함수, 이름이 없는 함수를 무명/익명 함수라 한다.
매개 변수 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 변수와 마찬가지로 식별자 네이밍 규칙을 준수해야한다.
함수 몸체	- 함수가 호출되었을 떄 일괄적으로 실행될 문들을 하나의 실행 단위로 정의한 코드 블록이다.
	- 함수 몸체는 함수 호출에 의해 실행된다.

따라서 함수 리터럴도 평가되어 값을 생성하며, 이 값은 객체다. 즉, 함수는 객체다.
일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다.

일반 객체에는 없는 함수 객체만의 고유한 프로퍼티를 갖는다.

1.4 함수 정의

함수 정의 방식	예시
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', 'retrun x+y');
화살표 함수(ES6)	var add = (x,y) => x + y;

변수 선언과 함수 정의
- 변수는 '선언'한다고 했지만 함수는 '정의' 한다고 표현한다.
- 함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당된다.

1.4.1 함수 선언문

// 함수 선언문
function add(x,y) {
   return x + y;
}
// 함수 참조
//console.dir은 console.log와 달리 함수 객체의 프로퍼티까지 출력한다. 
//단, Node.js 환경에서는 console.log와 같은 결과가 출력된다. 
console.dir(add); // f add(x,y)
//함수 호출
console.log(add2, 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. 선언문을 실행하면 완료 값 undefined가 출력된다. 함수 선언문이 만약 표현식이 아닌 문이라면 완료 값 undefined 대신 표현식이 평가되어 생성된 함수가 출력되어야 한다.
그러므로 함수 선언문에는 변수를 할당할 수 없다.
이름이 있는 기명함수 리터럴은 코드의 문맥에 따라 함수 선언문 또는 함수 리터럴 표현식으로 해석된다. 함수 선언문으로 생성된 함수는 호출할수 있으나 함수 리터럴 표현식으로 생성된 함수는 호출할 수 없다.
함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자이므로 몸체 외부에서는 함수를 참조할 수 없다. 즉, 함수를 가리키는 식별자가 없다는 것과 마찬가지다. 그러므로 함수 리터럴 표현식으로 생성된 함수는 호출할 수 없다.
함수 선언문으로 정의된 함수는 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자인 함수 이름이지만 함수 이름이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자라면 호출할 수 있다.
그러므로 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.

1.4.2 함수 표현식

자바스크립트의 함수는 값처럼 변수에 할당 할 수도 있고 프로퍼티 값이 될 수도 있으며 배열의 요소가 될 수도 있다. 이처럼 값의 성질을 갖는 객체를 일급 객체라 한다. 그러므로 함수를 값처럼 자유롭게 사용할 수 있다.
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. 이러한 함수를 익명함수라 한다.
함수를 호출할 때는 함수 이름이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출할 수 있다.

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

//함수 객체를 가리키는 식별자로 호출
console.log(add(2,5)); // 7
//함수 이름으로 호출하면 ReferenceError가 발생한다. 
//함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자다.
console.log(foo(2,5)) // ReferenceError: foo is not defined

1.4.3 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;
}
// 함수 표현식
var sub = function (x, y) {
    return x - y;
};

함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정의한 함수의 생성 시점이 다르기 때문에 이전에 호출할 수 없는 경우와 할 수 있는 경우가 나누어진다.
이처럼 함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 함수 호이스팅이라고 한다.
** 함수 호이스팅과 변수 호이스팅은 미묘한 차이가 있으므로 주의
함수 표현식은 변수에 할당되는 값이 함수 리터럴인 문으로 변수 선언문과 변수 할당문을 한 번에 기술한 축약 표현과 동일하게 동작한다.
변수 선언은 런타임 이전에 실행되어 undefined로 초기화 되지만 변수 할당문의 값은 할당문의 실행되는 시점, 즉 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.
** 함수 호이스팅은 함수를 호출하기 전에 반드시 함수를 선언해야 한다는 당연한 규칙을 무시하므로 함수 선언문 대신 함수 표현식을 사용할 것을 권장한다.

1.4.4 Funtion 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 연산자 없이 호출해도 결과는 동일하다
- 생성자 함수는 객체를 생성하는 함수를 말한다.

//Function 생성자 함수로 생성한 함수
var add = new Function('x', 'y', 'return x + y');
console.log(add(2, 5)); //7
// 함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수
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

Function 생성자 함수로 생성한 함수는 클러저를 생성하지 않는 등, 함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작한다.

1.4.5 화살표 함수

ES6에서 도입된 화살표 함수는 function 키워드 대신 화살표를 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

1.5.1 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 표현식이어야한다.
인수는 함수를 호출할때 지정하며, 개수와 타입에 제한이 없다.
매개변수는 함수를 정의할 때 선언하며, 함수 내부에서 변수와 동일하게 취급된다.
즉 , 함수가 호출되면 함수 몸체 내에서 암묵적으로 매개변수가 생성디고 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.
즉, 매개변수의 스코프(유효 범위)는 함수 내부다.
함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않기 때문에 인수가 부족해 인수가 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined이다.
매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시된다.
모든 인수는 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관된다.
arguments 객체는 함수를 정의할 때 매개변수 개수를 확정하 ㄹ수 없는 가변 인자 함수를 구현할 때 유용하게 사용된다.

1.5.2 인수 확인

function add(x,y) {
    return x + y;
}
console.log(add(2)); // NaN
console.log(add('a', 'b')); //'ab'

위 자바스크립트는 문법상 어떠한 문제도 없어 자바스크립트 엔진은 이의 제기 없이 실행한다. 그러나 원하는 값이 나오지 않는다.
그 이유는 다음과 같다.
1. 자바스크립트 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않는다.
2. 자바스크립트는 동적 타입 언어다. 따라서 자바스크립트 함수는 매개변수의 타입을 사전에 지정할 수 없다.
자바스크립트의 경우 함수를 정의할 때 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다.
그러나 부적절한 호출을 사전에 방지할 수는 없고 에러는 런타임에 발생하게 된다.
그러므로
1. 타입스크립트와 같은 정적 타입을 선언할 수 있는 자바스크립트의 상위 확장을 도입해서 컴파일 시점에 부적절한 호출을 방지할 수 있게 한다.
2. arguments 객체를 통해 인수 개수를 확인할 수도 있다.
3. 인수가 전달되지 않은 경우 단축 평가를 사용해 매개변수에 기본값을 할당할 수 있다.
4. ES6에서 도입된 매개변수 기본값을 사용하면 함수 내에서 수행하던 인수 체크 및 초기화를 간소화 할 수 있다.
** 매개변수 기본 값은 매개변수에서 인수를 전달하지 않았을 경우와 undefined를 전달한 경우에만 유효하다.

1.5.3 매개변수의 최대 개수
매개변수는 순서에 의미가 있다. 따라서 매개변수가 많아지면 함수를 호출할 떄 전달해야 할 인수의 순서를 고려해야한다. 이는 함수의 사용법을 이해하기 어렵게 만들고 실수를 발생시킬 가능성을 높인다.
매개변수의 개수나 순서가 변경되면 함수의 호출 방법도 바뀌므로 함수를 사용하는 코드 전체가 영향을 받는다.
-> 유지보수성이 나빠진다.
함수의 매개변수는 코드를 이해하는데 방해되는 요소이므로 이상적인 매개변수 개수는 0개이며 적을 수록 좋다. 매개변수의 개수가 많다는 것은 함수가 여러가지 일을 한다는 증거이므로 바람직하지 않다.
이상적인 함수는 한가지 일만 해야하며 가급적 작게 만들어야한다
따라서 매개변수는 최대 3개 이상을 넘지 않는 것을 권장한다. 만약 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 가독성도 좋아지고 실수도 줄어드는 효과가 있다.............. 하지만 주의할 것은 함수 외부에서 함수 내부로 전달한 객체를 함수 내부에서 변경하면 함수 외부의 객체가 변경되는 부수 효과가 발생한다는 것이다.

1.5.4 반환문
함수는 return 키워드와 표현식(반환값)으로 이뤄진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환(return )할 수 있다.
함수 호출은 표현식이므로 return 키워드가 반환한 표현식의 평가 결과, 즉 반환값으로 평가된다.
반환문은 두 가지 역할을 하는데, 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다. 따라서 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시된다. 두번째는, 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. return 키워드 뒤에 반환값으로 사용할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.
반환문은 생략할 수 있다. 이 때 함수는 함수 몸체의 마지막 문까지 실행한 후 암묵적으로 undefined을 반환한다.
return 키워드와 반환값 사이에 줄바꿈이 있으면 세미콜론 자동 삽입 기능에 의해 세미콜론이 추가되고 다음 행은 무시된다.
반환문은 함수 몸체 내부에서만 사용할 수 있다. 전역에서 반환문을 사용하면 문법 에러가 발생한다.

1.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경
원시 값은 값에 의한 전달, 객체는 참조에 의한 전달, 객체는 참조에 의한 전달 방식으로 동작한다. 매겨변수도 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급되므로 매개변수 또한 타입에 따라 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달 방식을 그대로 따른다.

함수를 호출하면서 매개변수에 값을 전달하는 방식을 값에 의한 호출, 참조에 의한 호출로 구별해 부르는 경우도 있으나 동작 방식은 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달과 동일하다.

// 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. 
changVal(num, person);

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

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

changVal 함수는 매개변수를 통해 전달받은 원시 타입 인수와 객체 타입 인수를 함수 몸체에서 변경한다.
더 엄밀히 말하자면 원시 타입 인수를 전달받은 매개변수 primitive의 경우, 원시 값은 변경 불가능한 값이므로 직접 변경할 수 없기 때문에 재할당을 통해 할당된 원시 값을 새로운 원시 값으로 교체했고, 객체 타입 인수를 전달받은 매개변수 obj의 경우, 객체는 변경 가능한 값이므로 직접 변경할 수 있기 때문에 재할당 없이 직접 할당된 객체를 변경했다.
이때 원시 타입 인수는 값 자체가 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 그 값을 변경(재할당을 통한 교체)해도 원본은 훼손되지 않는다.
다시말해, 함수 외부에서 함수 몸체 내부로 전달한 원시 값의 원본을 변경하는 어떠한 부수 효과도 발생하지 않는다.
하지만 객체 입 인수는 참조 값이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 참조값을 통해 객체를 변경할 경우 원본이 훼손된다.
-> 함수 외부에서 함수 몸체 내부로 전달한 참조값에 이ㅡ해 원본 객체가 변경되는 부수효과가 발생.

그로인해 코드의 복잡성이 증가되고, 가독성을 해치는 원인이 된다.
문제 발생 원인은 객체가 변경할 수 있는 값이며, 참조에 의한 전달 방식으로 동작하기 때문이다.

해결방법으로는,

객체를 불변 객체로 만들어서 사용하는 것이다. 객체의 복사본을 새롭게 생성하는 비용은 들지만 객체를 마치 원시 값처럼 변경 불가능한 값으로 동작하게 만드는 것이다. 변경이 필요한 경우에는 방어적 복사를 통해 원본 객체를 완전히 복제, 즉 깊은 복사를 통해 새로운 객체를 생성하고 재할당을 통해 교채한다.
또한, 함수형 프로그래밍(외부 상태를 변경하지 않고 외부 상태에 의존하지도 않는 순수 함수를 통해 부수효과를 최대한 억제하여 오류를 피하고 프로그램의 안정성을 높이려는 프로그래밍 패러다임)을 이용한다.

1.7 다양한 함수의 형태

1.7.1 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 즉시 실행 함수라고 한다. 즉시 실행함수는 단 한번 만 호출되며 다시 호출할 수 없다.

//익명 즉시 실행 함수
(function () {
    var a = 3;
    var b = 5;
    return a * b;
 }());
 
 //기명 즉시 실행 함수
 (function foo() {
    var a = 3;
    var b = 5;
    return a * b;
 }());
 
 foo(); // ReferenceError : foo is not defined

즉시 실행 함수는 익명함수를 사용하는 것이 일반적이나 기명함수도 사용할 수 있다. 그러나 연산자 내의 기명 함수는 함수 선언문이 아니라 함수 리터럴로 평가되어 함수 이름은 함수 몸체에서만 참조할 수 있는 식별자이므로 즉시 실행 함수를 다시 호출할 수는 없다.
즉시 실행 연산자는 반드시 그룹 연산자( ... )로 감싸야한다.
오류가 나기 때문이다!

SyntaxError: Function statements require a function name

function () {
....
}();

함수 정의가 함수 선언문의형식에 맞지 않기 때문에 에러, 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다.

SyntaxError: Unexpected token ')'

function foo() {
// ...
}();

자바스크립트 엔진이 암묵적으로 수행하는 세미콜론 자동 삽입 기능에 의해 함수 선언문이 끝나는 위치, 즉 함수 코드 블록의 닫는 중괄호 뒤에 ";"이 암묵적으로 추가되어 오류가 난다.
따라서 함수 선언문 뒤의 (...)는 함수 호출 연산자가 아니라 그룹 연산자로 해석되고, 그룹 연산자에 피연산자가 없기 때문에 에러가 발생한다.

SyntaxError: Unexpected token ')'
();

그룹 연산자의 피연산자는 값으로 평가되므로 기명 또는 무명 함수를 그룹 연산자로 감싸면 함수 리터럴로 평가되어 함수 객체가 된다.

console.log(typeof (function f(){})); // function
console.log(typeof (function (){})); // function
즉, 그룹 연산자로 함수를 묶은 이유는 먼저 함수 리터럴을 평가해서 함수 객체를 생성하기 위해서다. 따라서 먼저 함수 리터럴을 평가해서 함수 객체를 생성할 수 있다면 다음과 같이 그룹 연산자 이외의 연산자를 사용해도 좋다.
// 즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 값을 반환할 수 있다. 
var res = (function () {
    var a = 3;
    var b = 5;
    return a * b;
}());
console.log(res); // 15
// 즉시 실행 함수에도 일반 함수처럼 인수를 전달할 수 있다. 
res = (function (a,b) {
    return a * b;
}(3, 5));
console.log(res); //15
즉시 실행 함수 내에 코드를 모아 두면 혹시 있을 수도 있는 변수나 함수 이름의 충돌을 방지할 수 있다.

1.7.2 재귀 함수

함수가 자기 자신을 호출하는 것은 재귀 호출이라고 한다. 재귀 함수는 자기 자신을 호출하는 행위, 즉 재귀 호출을 수행하는 함수를 말한다.

function countdown(n) {
    if(n<0) return;
    console.log(n);
    countdwon(n-1); // 재귀호출
}
countdown(10);

이처럼 자기 자신을 호출하는 재귀 함수를 사용하면 반복되는 처리를 반복문 없이 구현할 수 있다.
팩토리얼은 재귀함수로 간단히 구현할 수 있다.
재귀함수는 자신을 무한 재귀 호출한다. 따라서 재귀 함수 내에는 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다.
탈출 조건이 없으면 함수가 무한 호출되어 스택 오버플로 에러가 발생한다.
대부분의 재귀함수는 for 문이나 while 문으로 구현 가능하다.
잘못 사용하면, 무한 반복에 빠질 위험이 있고, 이로 인해 스택 오버플로 에러를 발생시킬 수 있으므로 주의해서 사용해야한다. 따라서 재귀함수는 반복문을 사용하는 것보다 재귀 함수를 사용하는 편이 더 직관적으로 이해하기 쉬울 때만 한정적으로 사용하는 것이 바람직하다.

1.7.3 중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 또는 내부 함수라 한다. 그리고 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수라 부른다. 중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출할 수 있다. 일반적으로 중첩 함수는 자신을 포함하는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 한다.

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();

ES6부터 함수 정의는 문이 위치할 수 있는 문맥이라면 어디든지 가능하다.
함수 선언문의 경우 ES6 이전에는 코드의 최상위 또는 다른 함수 내부에서만 정의할 수 있었으나 ES6부터는 if 문이나 for 문 등의 코드 블록 내에서도 정의할 수 있다.
단, 호이스팅으로 인해 혼란이 발생할 수 있으므로 if 문이나 for 문 등의 코드 블록에서 함수 선언문을 통해 함수를 정의하는 것은 바람직하지 않다. 중첩 함수는 스코프와 클로저에 깊은 관련이 있다.

1.7.4 콜백 함수

여러 함수를 출력하는데 함수의 일부분만 다른 함수들이라면 매번 새롭게 함수를 정의하지 않고, 함수를 합성하는 것으로 해결할 수 있다.
함수의 변하지 않는 공통 로직은 미리 정의해두고, 경우에 따라 변경되는 로직은 추상화해서 함수 외부에서 함수 내부로 전달하는 것이다.

//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

위 repeat 함수는 경우에 따라 변경되는 일을 함수 f로 추상화했고 이르 ㄹ외부에서 전달받는다. 자바스크립트의 함수는 일급 객체이므로 함수의 매개변수를 통해 함수를 전달할 수 있다. repeat 함수는 더 이상 내부로직에 강력히 의존하지 않고 외부에서 로직의 일부분을 함수로 전달받아 수행하므로 더욱 유연한 구조를 갖게 되었다.

이처럼 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 하며, 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수라고한다.
매개변수를 통해 함수를 전달받거나 반환값으로 함수를 반환하는 함수를 함수형 프로그래밍 패러다임에서 고차함수라 한다.
중첩 함수가 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 하는 것처럼 콜백 함수도 고차 함수에 전달되어 헬퍼 함수의 역할을 한다. 단, 중첩 함수는 고정되어 있어서 교체하기 곤란하지만 콜백 함수는 함수 외부에서 고차 함수 내부로 주입하기 때문에 자유롭게 교체할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 고차 함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성한다.
고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다.
콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.
따라서 고차 함수에 콜백 함수를 전달할 때 콜백 함수를 호출하지 않고 함수 자체를 전달해야한다.
** 콜백 함수가 고차 함수 내부에만 호출된다면 콜백함수를 익명 함수 리터럴로 정의하면서 곧바로 고차함수에 전달하는 것이 일반적이다.
이 때 콜백 함수로서 전달된 함수 리터럴은 고차 함수가 호출될 때마다 평가되어 함수 객체를 생성한다. 따라서 콜백 함수를 다른 곳에서도 호출할 필요가 있거나, 콜백 함수를 전달받는 함수가 자주 호출된다면 함수 외부에서 콜백 함수를 정의한 후 함수 참조를 고차 함수에 전달하는 편이 효율적이다.

콜백 함수는 함수형 프로그래밍 패러다임뿐만 아니라 비동기 처리(이벤트 처리, Ajax 통신, 타이머 함수 등)에 활용되는 중요한 패턴이다.

1.7.5 순수 함수와 비순수 함수
함수형 프로그래밍에서는 어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 즉 부수 효과가 없는 함수를 순수 함수라 하고, 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 즉 부수 효과가 있는 함수를 비순수 함수라고 한다.
순수 함수는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환하는 함수다. 즉, 순수 함수는 어떤 외부 상태에도 의존하지 않고 오직 매개변수를 통해 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 값을 생성해 반환한다.
함수의 외부 상태에 의존하는 함수는 외부 상태에 따라 반환값이 달라진다.
외부 상태에는 전역 변수, 서버 데이터, 파일, Console, Dom 등이 있다. 만약 외부 상태에는 의존하지 않고 함수 내부 상태에만 의존한다 해도 그 내부 상태가 호출될 때마다 변화하는 값이라면 순수 함수가 아니다.
순수 함수는 일반적으로 최소 하나 이상의 인수를 전달받는다. 인수를 전달받지 않는 순수 함수는 언제나 동일한 값을 반환하므로 결국 상수와 마찬가지다. 따라서 최소 하나 이상의 인수를 전달받지 않는 순수 함수는 그다지 의미가 없다!. 또한 순수 함수는 인수를 변경하지 않는 것이 기본이다.
다시 말해 순수함수는 인수의 불변성을 유지한다

순수함수의 또 하나의 특징은 함수 외부 상태를 변경하지 않는다는 것이다. 즉, 순수함수는 어떤 외부 상태에도 의존하지 않으며 외부 상태를 변경하지도 않는 함수다.

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

반대로 함수의 외부 상태에 따라 반환값이 달라지는 함수, 다시 말해 외부 상태에 의존하는 함수를 비순수 함수라고 한다.
비순수 함수의 또 하나의 특징은 순수 함수와는 달리 함수의 외부 상태를 변경하는 부수 효과가 있다는 것이다. 즉, 비순수 함수는 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는 함수다.

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

위 예제와 같이 인수를 전달받지 않고 함수 내부에서 외부 상태를 직접 참조하면 외부 상태에 의존하게 되어 반환값이 변할 수 있고, 외부 상태도 변경할 수 있으므로 비순수 함수가 된다. 함수 내부에서 외부 상태를 직접 참조하지 않더라도 매개변수를 통해 객체를 전달받으면 비순수 함수가 된다.

함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어려워지기 때문에 지양하는 순수 함수를 사용하는 것이 좋다.
- 비순수 함수를 최대한 줄이는 것은 부수 효과를 최대한 억제하는 것과 같다.
함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 외부 상태를 변경하는 부수 효과를 최소화해서 불변성을 지향하는 프로그래밍 패러다임이다.
- 로직 내에 존재하는 조건문과 반복문을 제거해서 복잡성을 해결하며, 변수 사용을 억제하거나 생명주기를 최소화해서 상태 변경을 피해 오류를 최소화하는 것을 목표로 한다.
- 결국 순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제해 오류를 피하고 프로그램의 안정성을 높이려는 논력의 일환이라 할 수 있다.

leesoyeong

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