[JS] Deep Dive 12장 함수

그래도 해야지·2023년 5월 22일

JavaScript

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1. 함수란?

함수

일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것

함수 생성 방법

함수 정의를 통해 생성함

함수 실행 방법

함수 호출 : 인수를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 지시해야함

2. 함수를 사용하는 이유

동일한 작업을 반복적으로 수행해야 한다면 미리 정의된 함수를 재사용하는 것이 효율적
코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높이는 함수는 유지보수의 편의성을 높이고 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높임
적절한 함수 이름은 코드의 가독성을 향상시킴

3. 함수 리터럴

함수는 객체 타입
함수 리터럴은 function 키워드, 함수 이름, 매개변수 목록, 함수 몸체로 구성
일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출 가능
리터럴 : 값을 생성하기 위한 표기법

4. 함수 정의

함수 정의란?

함수를 호출하기 이전에 인수를 전달받을 매개변수와 실행할 문들, 그리고 반환할 값을 지정하는 것

함수 정의 방식

1) 함수 선언문

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

2) 함수 표현식

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

3) Function 생성자 함수

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

4) 화살표 함수(ES6)

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

변수 선언과 함수 정의
변수는 선언한다고 했지만, 함수는 정의한다고 함
함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당됨

4.1. 함수 선언문

함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일함(하지만 어떻게 구분하는지 궁금해서 정리해봄 : https://velog.io/@innasz/JS-%ED%95%A8%EC%88%98-%EB%A6%AC%ED%84%B0%EB%9F%B4%EA%B3%BC-%ED%95%A8%EC%88%98-%EC%84%A0%EC%96%B8%EB%AC%B8%EC%9D%98-%ED%98%95%ED%83%9C%EA%B0%80-%EA%B0%99%EC%9D%80%EB%8D%B0-%EB%91%98%EC%9D%80-%EC%96%B4%EB%96%BB%EA%B2%8C-%EA%B5%AC%EB%B6%84%ED%95%A0%EA%B9%8C)
함수 리터럴은 함수 이름을 생략할 수 있으나, 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없음
함수 선언문은 표현식이 아닌 문

// 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없음
function (x, y) {
	return x + y;
}

자바스크립트 엔진은 코드의 문맥에 따라 해석이 달라짐

함수 선언문은 표현식이 아닌 문이므로 변수에 할당 불가

// 하지만 함수 선언문이 변수에 할당되는 것처럼 보임

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


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

=> 이렇게 동작하는 이유는?
자바스크립트 엔진이 코드의 문맥에 따라 동일한 함수 리터럴을 문인 함수 선언문으로 해석하는 경우, 표현식인 문인 함수 리터럴 표현식으로 해석하는 경우가 있기 때문임

함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다는 점을 제외하면 함수 리터럴과 형태가 동일함
함수 이름이 있는 기명 함수 리터럴은 함수 선언문 또는 함수 리터럴 표현식으로 해석될 가능성이 있다.

기명 함수 리터럴
함수에 이름을 지정하여 정의하는 방식
var funcLiteral = function namedFunction() {
  console.log("기명 함수 리터럴");
};

자바스크립트 엔진은 함수 이름이 있는 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석하고, 함수 리터럴이 값으로 평가되어야 하는 문맥이면 함수 리터럴 표현식으로 해석함

함수 선언문

function funcDeclaration() {
  console.log("함수 선언문");
}

함수 리터럴 표현식

var funcExpression = function() {
  console.log("함수 리터럴 표현식");
};

P.161-162 다시보기

4.2 함수 표현식

함수는 일급 객체이므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있음
이런 함수 정의 방식을 함수 표현식이라고 함

함수를 호출할 땐 함수 이름이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자를 사용해야함

함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자이기때문에 함수 이름으로 함수를 호출할 수 없음

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

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

console.log(foo(2, 5)); // ReferenceError

함수 선언문 : 표현식이 아닌 문
함수 표현식 : 표현식인 문

4.3 함수 생성 시점과 함수 호이스팅

함수 선언문으로 정의한 함수 : 함수 선언문 이전에 호출 가능

함수 표현식으로 정의한 함수 : 함수 표현식 이전에 호출 불가
=> 함수 선언문도 런타임 이전에 실행됨

함수 호이스팅

함수 선언문으로 함수를 정의하면 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성됨
자바스크립트 엔진은 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고 생성된 함수 객체를 할당함
따라서 함수 선언문 이전에 함수를 참조, 호출 가능한 것
함수 선언문이 코드의 선두로 끌어올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 함수 호이스팅이라 함

함수 표현식

변수에 할당되는 값이 함수 리터럴인 문
따라서 함수 표현식은 변수 선언문과 변수 할당문을 한번에 기술한 축약 표현과 동일하게 동작함
변수 할당문의 값은 할당문이 실행되는 시점, 즉 런타임에 평가되므로 함수 표현식의 함수 리터럴도 할당문이 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체가 됨
따라서 함수 표현식으로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 발생하는 것이 아니라 변수 호이스팅이 발생함

4.4 Function 생성자 함수

생성자 함수

객체를 생성하는 함수
Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 방식은 일반적이지 않으며 바람직하지않음

4.5 화살표 함수

화살표 함수

항상 익명 함수로 정의함
생성자 함수로 사용할 수 없음

5. 함수 호출

5.1 매개변수와 인수

함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있는 경우, 매개변수를 통해 인수를 전달함
인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 함
함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크 안함
인수가 부족해서 인수가 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined

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

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

x엔 인수 2가 전달, y엔 전달할 인수가 없어서 undefined로 초기화됨
매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시됨

5.2 인수 확인

함수 내부에서 적절한 인수가 전달되었는지 확인하더라도 부적절한 호출을 사전에 방지할 수는 없고 에러는 런타임에 발생하게 됨

5.3 매개변수의 최대 개수

매개변수는 순서에 의미가 있음
함수의 매개변수는 코드를 이해하는데 방해되는 요소이므로 이상적인 매개변수 개수는 0개

5.4 반환문

반환문의 역할

1) 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나감
따라서 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시됨

2) 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환함
return 키워드 뒤에 반환값으로 사용할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환됨

6. 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

원시 값 : 값에 의한 전달(pass by value)
객체 : 참조에 의한 전달(pass by reference)

1) 예시

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 전달됨
changeVal(num, person); 

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

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

원시 값은 변경 불가능한 값이므로 직접 변경할 수 없기 때문에 재할당을 통해 할당된 원시 값을 새로운 원시 값으로 교체함
객체는 변경 가능한 값이므로 직접 변경할 수 있기 때문에 재할당없이 직접 할당된 객체를 변경함

원시 타입 인수

값 자체가 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 그 값을 변경해도 원본 훼손 안됨
객체 타입 인수

참조 값이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 참조 값을 통해 객체를 변경할 경우 원본이 훼손됨
=> 즉, 함수 외부에서 함수 몸체 내부로 전달한 참조 값에 의해 원본 객체가 변경되는 부수 효과가 발생함
=> 함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어려워짐

❓ 이러한 문제의 해결방법

1) 객체를 불변 객체로 만들어서 사용하기

깊은 복사를 통해 새로운 객체를 생성하고, 재할당을 통해 교체함
2) 순수 함수

외부 상태를 변경하지 않고 외부 상태에 의존하지도 않는 함수

함수형 프로그래밍 : 순수 함수를 통해 부수효과를 최대한 억제하여 오류를 피하고 프로그램의 안정성을 높이려는 프로그래밍 패러다임

7. 다양한 함수의 형태

7.1 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수
즉시 실행 함수는 단 한번만 호출되며 다시 호출할 수 없음
즉시 실행 함수는 반드시 그룹 연산자 (...)로 감싸야함

그룹 연산자란❓
그룹 연산자 () 는 표현식 내에서 평가의 우선순위를 제어함

7.2 재귀 함수

재귀 호출
함수가 자기 자신을 호출하는 것

재귀 함수

자기 자신을 호출하는 행위, 재귀 호출을 수행하는 함수
반복되는 처리를 위해 사용함
재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야함(탈출 조건이 없으면 함수가 무한 호출되어 스택 오버플로 에러가 발생하기때문)

재귀 함수 예시

1) 반복문을 써서 출력하는 함수

function countdown(n) {
  for (var i = n; i >= 0; i--) console.info(i);
}

countdown(10);

2) 반복문없이 재귀 함수로 구현

function countdown(n) {
  if (n < 0) return;
  console.log(n)
  countdown(n - 1) // 재귀 호출 
}

countdown(10)

결론
재귀 함수는 반복되는 처리를 반복문 없이 구현할 수 있다는 장점이 있지만,
무한 반복에 빠질 위험이 있고, 이로 인해 스택 오버플로 에러를 발생시킬 수 있으므로 주의해서 사용해야함

7.3 중첩 함수

중첩 함수(내부 함수)란?

함수 내부에 정의된 함수
중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출 가능
일반적으로 중첩 함수는 자신을 포함하는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 함

외부 함수란?

중첩 함수를 포함하는 함수

7.4 콜백 함수

1) 예시 - 어떤 일을 반복 수행하는 repeat 함수를 정의해보자

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

repeat(5);

=> repeat 함수는 매개변수를 통해 전달받은 숫자만큼 반복하며 console.log(i)를 호출함
이 때, repeat 함수는 console.log(i)에 강하게 의존하고 있어 다른 일을 할 수 없음
따라서 repeat 함수의 반복문 내부에서 다른 일을 하고 싶다면 함수를 새롭게 정의해야함

2) 콜백함수

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수
고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있음

3) 고차함수

다른 함수를 인자로 받거나 함수를 반환하는 함수
매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수
고차 함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성한다.
매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출함

(1) map

map 함수는 배열의 각 요소에 대해 주어진 함수를 호출하고 그 결과를 새로운 배열로 반환함

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];

const squaredNumbers = numbers.map(function(num) {
	return num * num;
})

console.log(squaredNumbers) // [1, 4, 9, 16, 25]

map 함수는 배열 numbers의 각 요소를 제곱하여 새로운 배열 squaredNumbers를 생성함
여기서 map 함수는 인자로 받은 함수(콜백 함수)를 자신의 일부분으로 합성하여 사용함

(2) filter

filter 함수는 주어진 함수의 반환값이 true인 요소들로 이루어진 새로운 배열을 반환함

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];

// 고차함수인 filter를 사용하여 numbers 배열에서 짝수만 필터링한 새로운 배열을 생성합니다.
const evenNumbers = numbers.filter(function(num) {
  return num % 2 === 0;
});

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

filter 함수는 배열 numbers에서 짝수인 요소만 필터링하여 새로운 배열 evenNumbers를 생성함
filter 함수는 인자로 받은 함수(콜백 함수)를 자신의 일부분으로 합성하여 사용함

map과 filter 함수는 각각 주어진 함수(콜백 함수)를 자신의 일부분으로 합성하여 사용함
이러한 방식으로 고차함수를 사용하면 코드를 간결하게 작성하고, 반복적인 작업을 추상화하여 효율적인 코드를 작성할 수 있다.

7.5 순수 함수와 비순수 함수

순수 함수

어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 즉 부수 효과가 없는 함수
동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환하는 함수
어떤 외부 상태에도 의존하지 않고 오직 매개변수를 통해 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 값을 생성해 반환함
인수의 불변성을 유지
함수의 외부 상태를 변경하지 않음

즉, 순수 함수는 어떤 외부 상태에도 의존하지 않으며 외부 상태를 변경하지도 않는 함수

비순수 함수

외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 즉 부수 효과가 있는 함수
함수의 외부 상태에 따라 반환값이 달라지는 함수
순수 함수와는 달리 함수의 외부 상태를 변경하는 부수 효과가 있음
외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는 함수

var count = 0;

function increase() {
  return ++count;
}

increase();
console.log(count); // 1

increase();
console.log(count); // 2

비순수 함수는 코드의 복잡성을 증가시키기때문에 최대한 줄이는 것이 부수 효과를 최대한 억제하는 것과 같음

그래도 해야지

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