12. 함수

Hoony·2022년 6월 25일
JavaScript
0

Javascript

목록 보기
6/28

12.1 함수란?

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

// f(2, 5) = 7
add(2, 5); // 7

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

12.2 함수를 사용하는 이유

동일한 작업을 반복적으로 수행해야 할 때, 같은 코드를 중복해서 작성할 필요 없음.

  • 재사용성 증가
  • 유지보수 편의성 증가
  • 신뢰성 증가
  • 가독성 증가

12.3 함수 리터럴

객체를 리터럴로 생성하는 것처럼 함수도 함수 리터럴로 생성이 가능하다. 

// 변수에 함수 리터럴을 할당
var f = function add(x, y) {
  return x + y;
};

함수 리터럴의 구성요소

  • 함수 이름
  • 매개변수 목록
  • 함수 몸체

함수는 객체로 평가된다. 그러나 일반 객체와는 다르다.

일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다.

12.4 함수 정의

함수를 정의하는 4가지 방식

함수 정의 방식예시
함수 선언문function add (x,y) { return x+y; }
함수 표현식var add = function(x,y){ return x+y; }
Function 생성자 함수var add = new Function('x', 'y', 'return x+y');
화살표 함수(ES6)var add = (x,y) => x+y;

위의 모든 방식은 함수를 정의한다는 면에서는 동일하다.

하지만 각 정의 방식은 미묘하지만 중요한 차이점이 존재한다.

12.4.1 함수 선언문

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

// 함수 참조
// console.dir은 console.log와는 달리 함수 객체의 프로퍼티까지 출력한다.
// 단, Node.js 환경에서는 console.log와 같은 결과가 출력된다.
console.dir(add); // ƒ add(x, y)

// 함수 호출
console.log(add(2, 5)); // 7

함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일하다.

단, 함수 리터럴은 함수 이름을 생략할 수 있지만 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다.

// 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다.
function (x, y) {
  return x + y;
}
// SyntaxError: Function statements require a function name

함수 선언문은 표현식이 아닌 statement(문)이다.
따라서 함수 선언문을 실행하면 완료 값이 출력되는 것이 아닌 undefined이 출력되고 변수에 할당할 수 없다.

그러나 아래 코드를 보면 변수에 할당하는 것처럼 보인다.

// 함수 선언문은 표현식이 아닌 문이므로 변수에 할당할 수 없다.
// 하지만 함수 선언문이 변수에 할당되는 것처럼 보인다.
var add = function add(x, y) {
  return x + y;
};

// 함수 호출
console.log(add(2, 5)); // 7

이는 JS엔진이 코드 문맥에 따라 알맞게 해석하여 처리하기 때문이다.
함수 선언문이 피연산자로 있을 경우 이는 함수 리터럴로도 볼 수 있기때문에 리터럴로 처리한다고 생각하면 된다.

// 기명 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석된다.
// 함수 선언문에서는 함수 이름을 생략할 수 없다.
function foo() { console.log('foo'); }
foo(); // foo

// 함수 리터럴을 피연산자로 사용하면 함수 선언문이 아니라 함수 리터럴 표현식으로 해석된다.
// 함수 리터럴에서는 함수 이름을 생략할 수 있다.
(function bar() { console.log('bar'); });
bar(); // ReferenceError: bar is not defined

함수 선언문을 통해 생성된 foo는 호출이 가능하다.

하지만 밑에 있는 함수 리터럴로 생성된 foo는 호출이 불가능하다. -> 가리키는 식별자가 존재하지 않는다.

"함수이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자다"

따라서 함수 몸체 외부에서는 함수를 가리키는 식별자가 없는 한 호출할 수 없게 된다.

var add = function add(x,y){ return x+y; };
console.log(add(2,5));

사실 위의 코드에서 호출된 'add'는 함수 이름이 아닌 변수 add이다.

변수 add가 함수 add를 가리키고 있기 때문에 호출이 가능한 것이다.

함수 선언문은 그러면 어떻게 호출이 가능한걸까?

함수 선언문도 사실 리터럴과 동일한 구조로 동작하기 때문에 본래라면 가리키는 식별자가 없는 한 호출이 불가능하다.

하지만 JS 엔진에서 함수 선언문은 암묵적으로 동일한 이름의 식별자를 만들어 우리는 이를 통해 호출할 수 있던 것이다.

12.4.2 함수 표현식

자바스크립트의 함수는 '일급 객체'이다.

즉, 값처럼 취급되어지는 객체이므로 값처럼 자유롭게 사용할 수 있다.

함수를 값처럼 다룰 수 있기 때문에 변수에 할당할 수 있다.

그리고 이러한 함수 정의 방식을 "함수 표현식"이라 한다.

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

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

이때 함수 표현식은 함수 이름을 생략할 수 있다. 이를 '익명 함수'라고 한다.

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 선언문 이전에 호출 가능.

그러나 함수 표현식으로 정의한 함수는 선언문 이전에 호출 불가능.

이는 함수 생성 시점이 다르기 때문이다.
코드가 한 줄씩 실행되는 시점인 런타임(runtime) 이전에 생성되느냐 안 되는냐의 차이이다.

런타임 이전에 JS 엔진에 의해 먼저 전체 코드가 실행된다. 이때 함수 선언문은 함수 객체를 생성하고 동일한 이름의 식별자를 생성한다.

그러나 함수 표현식은 이러한 동작을 거치지 않고 바로 런타임으로 넘어가게 된다.

따라서 함수 선언문은 선언문 이전에 함수를 호출할 수 있다.

이와 같이 함수 선언문이 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 것을 함수 호이스팅(hoisting)이라고 한다.

이때, 함수 호이스팅과 변수 호이스팅이 다르게 동작하는 것을 주의해야 한다.

함수 호이스팅은 런타임 이전에 객체 생성 및 할당까지 완벽히 마친 상태라서 선언문 이전에 함수를 호출해도 아무런 문제가 발생하지 않는다.

반면에 변수 호이스팅은 런타임 이전에 생성이 이루어지기 하지만 undefined로 초기화된다. 따라서 선언문 이전에 변수를 참조를 할 수 있지만 기대한 값이 나오리란 보장이 없다.(undefined로 초기화되었기 때문)

이러한 변수 호이스팅과 함수 호이스팅 차이로 함수 표현식은 함수 선언문과 다른 결과를 보여주게 된다.

변수에 함수 객체가 할당이 되는 형태인 함수 표현식은 런타임 이전엔 undefined로 초기화되기 때문에 선언문 이전에 호출이 불가능하다.
따라서 함수 표현식에서 함수 호이스팅 방식을 적용하면 undefined를 호출하는 것과 같기 때문에 타입 에러가 발생한다.

12.4.4 Function 생성자 함수

Function 생성자 함수를 통해 함수를 생성

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

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

하지만 이러한 방식은 일반적이지 않으며 권장되지 않는다.
이 방식은 클로저(closure)를 생성하지 않는 등, 일반적인 함수 생성 방식과 다르게 동작한다.

12.4.5 화살표 함수

ES6에서 도입된 방식으로 '=>' 키워드를 통해 함수를 생성한다. 이때 항상 익명함수로 정의한다.

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

화살표 함수는 기존의 함수 방식을 간략하게 표현하기 위해 디자인된 방법이다.

생성 방식도 간략화되어있다. 여러가지 보통 함수 생성 방식과 차이점을 보인다.

  • 생성자 함수로 사용할 수 없다.
  • this binding 방식이 다르다.
  • prototype 프로퍼티가 없다.
  • arguments 객체를 생성하지 않는다.

자세한 내용은 26.3절에서 다룰 예정

12.5 함수 호출

함수는 함수를 가리키는 식별자 + 한 쌍의 소괄호(0개 이상의 인수)로 호출한다.

이때 이 소괄호를 함수 호출 연산자라고 한다.

12.5.1 매개변수와 인수

매개변수는 함수를 정의할 때 선언하며, 함수 body에서 변수와 동일하게 취급.

즉, 함수가 호출되면 암묵적으로 매개변수 생성 -> 일반 변수와 똑같이 undefined로 초기화된 후 이후 인수가 순서대로 할당됨.

매개변수는 함수 body 내에서만 유효하다. 즉, 매개변수의 스코프는 함수 내부이다.

function add(x, y) {
  console.log(x, y); // 2 5
  return x + y;
}

add(2, 5);

// add 함수의 매개변수 x, y는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다.
console.log(x, y); // ReferenceError: x is not defined

함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않는다.

즉, 함수를 호출할 때 둘을 일치시키는 것이 일반적이지만 그렇지 않은 경우에도 에러가 발생하지 않음.

인수가 부족해서 인수가 할당되지 않은 매개변수 값은 일반 변수가 그러하듯 undefined이다

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

console.log(add(2)); // NaN

위에서 add(2)는 2 + undefined이므로 NaN이 반환된다.


매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시된다. (정상적으로 작동함.)

사실 그냥 버려지는 것이 아닌 암묵적으로 객체의 arguments 프로퍼티로 보관됨.

function add(x, y) {
  console.log(arguments);
  // Arguments(3) [2, 5, 10, callee: ƒ, Symbol(Symbol.iterator): ƒ]

  return x + y;
}

add(2, 5, 10);

arguments 객체는 함수의 매개변수 개수를 확정할 수 없을 때 유용하게 사용됨. 추후에 자세히 알아보자.

12.5.2 인수 확인

자바스크립트는 어떤 타입의 인수를 전달해야 하는지, 어떤 타입의 값을 반환하는지 명확하지 않다.

이로 인해 여러 문제점이 발생할 수 있다.

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

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

위 코드는 자바스크립트 문법상 어떠한 문제도 없으므로 JS 엔진은 어떠한 오류도 발생시키지 않는다.

이는 자바스크립트의 다음과 같은 특징때문이다.

  1. 자바스크립트는 매개변수와 인수의 개수 불일치 여부 확인 X
  2. 자바스크립트는 동적 타입 언어이므로 사전에 매개변수나 반환 타입을 지정할 수 없다.

따라서 자바스크립트는 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.

이처럼 함수 내부에서 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 수 있다.

하지만 이렇게 하더라도 결국 에러는 런타임에 발생한다.

이를 컴파일 단계때 확인하려면 "타입스크립트"와 같은 정적 타입 선언 가능한 언어를 확장해 사용해야 한다.

12.5.3 매개변수의 최대 개수

ECMAScript 사양에서 매개변수의 최대 개수에 대해 명시적으로 제한하고 있지 않음.

따라서 충분히 많은 양의 매개변수를 지정할 수 있다.

하지만 매개변수를 많이 사용하면 이해하기도 힘들고 유지보수성이 나빠진다.

따라서 되도록 적은 개수의 매개변수를 이용하는 게 바람직하다.

이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 한다.

12.5.4 반환문

반환문의 역할

  1. 함수를 종료시키고 빠져나온다.
  2. return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. -> 지정하지 않으면 undefined
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

매개변수도 함수 내부에서 변수와 동일하게 취급되므로 타입에 따라 Pass By Value , Pass By Reference로 전달된다.

// 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"}

ChangeVal 함수는 전달받은 인수의 값을 변경하는 함수이다.

이때 원시 타입은 변경 불가능한 값이므로 새로운 원시 값을 생성해서 할당을 하므로 원본이 훼손되지 않는다.

반면에 객체 타입은 변경 가능한 값이므로 새로운 객체 할당 없이 참조 값을 통해 직접 객체를 변경하여 원본이 훼손된다.

이처럼 함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어려워져서 지양해야 한다.

이를 막기 위해선 객체를 불변 객체로 만들어 상태 변경을 원천 봉쇄하는 방법이 있다.

변경이 필요한 경우에는 원본 객체를 깊은 복사(deep copy)를 통해 아예 새로운 객체로 변수에 재할당을 한다.

외부 상태를 변경하지 않고 외부 상태에 의존하지 않는 함수를 "순수 함수"라고 한다.

순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제하는 프로그래밍 패러다임이 함수형 프로그래밍이다.

12.7 다양한 함수의 형태

12.7.1 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 말한다.

단 한번만 호출되며 다시 호출 불가능.

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

즉시 실행 함수는 이와 같이 익명으로 하는 게 일반적이다.

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

foo(); // ReferenceError: foo is not defined

즉시 실행 함수에서도 함수 이름을 명시할 수 있긴 하다.

그러나 함수 이름을 명시해도 호출이 불가능한 것은 똑같다.



즉시 실행 함수는 반드시 ()괄호로 감싸야 한다. 그러지 않으면 에러가 발생한다.

function () { // SyntaxError: Function statements require a function name
  // ...
}();

이는 함수 선언문으로 평가되는데 형식에 맞지 않기 때문이다. (함수 이름 명시해야 함)

그리고 JS엔진에서 암묵적으로 {} 뒤에 세미콜론을 붙이기 때문에 ()가 에러 발생한다. (함수 이름을 명시해도 에러 발생)

12.7.2 재귀함수

함수가 자기 자신을 호출하는 함수를 의미한다.

반복되는 처리에서 사용된다.

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

재귀 함수 내부에서 사용되는 factorial는 함수를 가리키는 식별자가 아닌 함수 이름이다.

함수 내부에선 함수 이름이 유용하므로 처음 사용되는 factorial 식별자과 그 다음에 사용되는 factorial 식별자는 다른 식별자이다.


재귀 함수는 자신을 무한번 반복 호출한다. 따라서 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다.

12.7.3 중첩함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 or 내부 함수라고 부른다.

그리고 중첩 함수를 감싸고 있는 함수를 외부 함수라고 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();

중첩 함수는 이와 같이 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다.

중첨 함수는 스코프와 클로저에 깊은 관련이 있다.

12.7.4 콜백 함수

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 "콜백 함수"라고 부르며

매개변수를 통해 콜백 함수를 전달받은 함수를 "고차 함수"라고 부른다. 


// 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

repeat 함수는 콜백 함수를 이용하여 구현하였다.

이와 같이 구현하면 내부 로직에 강력하게 의존하지 않고 로직의 일부분을 함수로 전달받아 수행하므로 유연한 구조를 갖게 된다.


이때 콜백 함수가 고차 함수 내부에서만 사용된다면, 익명 함수 리터럴로 정의하면서 바로 전달하는 것이 일반적이다.

// 익명 함수 리터럴을 콜백 함수로 고차 함수에 전달한다.
// 익명 함수 리터럴은 repeat 함수를 호출할 때마다 평가되어 함수 객체를 생성한다.
repeat(5, function (i) {
  if (i % 2) console.log(i);
}); // 1 3

하지만 고차 함수가 호출될 때마다 콜백 함수는 매번 함수 객체를 생성하게 되므로 비효율적인 면이 있다.

따라서 다른 곳에서 쓰임이 있다면 함수를 사전에 정의하는 것이 좋다.


콜백 함수는 비동기 처리 (이벤트 처리, Ajax 통신, 타이머 함수 등)에 활용되는 매우 중요한 패턴이다.

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

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


또한 콜백 함수는 배열 고차 함수에서도 사용이 된다.

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

console.log(res); // [2, 4, 6]

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

console.log(res); // [1, 3]

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

console.log(res); // 6

12.7.5 순수 함수와 비순수 함수

어떤 외부 상태에 의존하지도 변경하지도 않는 함수를 순수 함수라고 부른다.

그러지 않는 모든 함수를 비순수 함수라고 부른다.


  • 외부 상태에 의존하지 않기 때문에 동일한 인수라면 언제나 같은 반환값을 보장한다.
  • 외부를 변경하지 않기 때문에 인수의 불변성이 보장된다.
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

함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 외부 상태 변경을 최소화하여 불변성을 지향하는 프로그래밍 패러다임이다.

자바스크립트는 멀티 패러다임 언어이므로 객체지향 뿐만 아니라 함수형 프로그래밍도 적극적으로 활용중이다.

profile
Hoony
Just Do it!
이전 포스트

11. 원시 값과 객체의 비교

다음 포스트

13. 스코프

0개의 댓글