[모던 자바스크립트] 12장 함수

12.1 함수란?

수학의 함수인 ' f(x, y) = x + y '를 자바스크립트의 함수로 표현해 보자.

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

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

프로그래밍 언어의 함수는 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것이다.

다음은 함수의 구성 요소이다.

• 매개면수(parameter): 함수 내부로 입력을 전달받는 변수
• 인수(argument): 입력 값
• 반환 값(return value): 출력 값
• 함수 정의: 함수 선언문을 통해 함수를 정의
  - 함수는 다양한 방법으로 정의할 수 있다.
• 함수 호출: 인수를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 지시

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12.2 함수를 사용하는 이유

1. 코드의 재사용이라는 측면에서 매우 유용하다.
2. 코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높이는 함수는 유지보수의 편의성을 높인다.
3. 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높인다.
4. 적절한 함수의 이름은 코드의 가독성을 향상시킨다.

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12.3 함수 리터럴

자바스크립트의 함수는 객체 타입의 값이다. 따라서 함수도 함수 리터럴로 생성할 수 있다. 함수 리터럴은 function 키워드, 함수 이름, 매개 변수 목록, 함수 몸체로 구성된다.

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

위 예제를 보면 함수 리터럴을 변수에 할당하고 있다. 리터럴은 값을 생성하기 위한 표기법이다. 함수 리터럴도 평가되어 값을 생성하며, 이 값은 객체다. 즉, 함수는 객체다.

함수는 객체지만 일반 객체와는 다르다. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다.

함수 리터럴의 구성 요소는 다음과 같다.

구성요소	설명
함수 이름	- 함수 이름은 식별자다. 따라서 식별자 네이밍 규칙을 준수해야 한다. - 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자다. - 함수 이름은 생략할 수 있다. 이름이 있는 함수를 기명 함수(named function), 이름이 없는 함수를 무명/익명(anonymous function)라 한다.
매개변수 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 준수해야 한다.
함수 몸체	- 함수가 호출되었을 때 일괄적으로 실행될 문들을 하나의 실행 단위로 정의한 코드 블록이다. - 함수 몸체는 함수 호출에 의해 실행된다.

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12.4 함수 정의

함수 정의란 함수를 호출하기 이전에 인수를 전달받을 매개변수와 실행할 문들, 그리고 반환할 값을 지정하는 것을 말한다.

다음은 함수를 정의하는 방법 4가지이다.

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;

변수는 '선언(declaration)'한다고 했지만 함수는 '정의(definition)'한다고 표현했다.
함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당된다.
따라서 ECMAScript 사양에서도 변수에는 선언, 함수에는 정의라고 표현한다.

12.4.1 함수 선언문

함수 선언문을 사용해 함수를 정의하는 방식은 다음과 같다.

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

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

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

함수 선언문은 표현식이 아닌 문이다. 표현식이 아닌 문은 변수에 할당할 수 없다. 하지만 다음 예제를 실행해보면 함수 선언문이 변수에 할당되는 것처럼 보인다.

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 함수 선언문과 함수 리터럴 표현식으로 각각 해석하는 경우가 있기 때문이다.
이는 기명 함수 리터럴은 함수 선언문 또는 함수 리터럴 표현식으로 해석될 가능성이 있다는 의미다.

예를 들어 { }은 중의 적 표현이다. { }이 단독으로 존재하면 블록문, 값으로 평가되어야 할 문맥에서 피연산자로 사용되면 객체 리터럴로 해석한다.

기명 함수 리터럴도 문맥에 따라 해석이 달라질 수 있다.
기명 함수 리터럴이 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석하고, 변수에 할당하거나 피연산자로 사용하면 함수 리터럴 표현식으로 해석한다.
두 경우 다 함수가 생성되는 것은 동일하나 내부 동작에 차이가 있다.

다음 예제를 보자.

// 기명 함수 리터럴을 단독으로 사용 -> 함수 선언문으로 해석
function foo() { console.log('foo'); }

foo();	// foo

// 함수 리터럴을 피연산자로 사용 -> 함수 리터럴 표현식으로 해석
(function bar() { console.log('bar'); });

bar();	// ReferenceError: bar is not defined
// 그룹 연산자의 피연산자는 표현식이어야 한다. 함수 선언문은 피연산자로 사용할 수 없다.

bar는 호출할 수 없는 이유는 무엇일까?

앞서 배운 함수 리터럴에서 "함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자다"라고 했다. 이는 외부에서 함수 이름으로 함수를 호출할 수 없다는 의미다. 다음 그림을 보자.

즉, 함수를 가리키는 식별자가 없어 호출할 수 없는 것이다.

하지만 위 예제에서 함수 선언문으로 정의된 함수는 foo라는 이름으로 호출할 수 있엇다. foo도 bar과 동일한 이유로 외부에서 호출할 수 없어야 한다. foo를 호출하려면 foo는 함수 이름이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자여야 한다.

결론부터 말하자면 foo는 자바스크립트 엔진이 암묵적으로 생성한 식별자다.
다음 그림을 보자.

함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자이므로 함수 이름과는 별도로 생성된 함수 객체를 가리키는 식별자가 필요하다.

자바스크립트 엔진은 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고, 거기에 함수 객체를 할당한다.

지금까지 살펴본 함수 선언문을 의사 코드로 표현하면 다음과 같다.

함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다.

위의 의사코드가 바로 함수 표현식이다. 
결론적으로 자바스크립트 엔진은 함수 선언문을 함수 표현식으로 변환해 함수 객체를 생성한다고 생각할 수 있다.
단, 함수 선언문과 함수 표현식이 정확히 동일하게 동작하는 것은 아니다.

12.4.2 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. 자바스크립트의 함수는 일급 객체다.

일급 객체인 함수는 변수에 할당할 수 있다.
이러한 함수 정의 방식을 함수 표현식(function expression)이라 한다.

// 함수 표현식
// 함수 리터럴의 함수 이름은 생략할 수 있다 -> 익명 함수
// 함수 표현식의 함수 리터럴은 함수 이름을 생략하는 것이 일반적이다.
var add = function (x, y) {
  return x + y;
};

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

함수 선언문에서 본 바와 같이 함수를 호출할 때는 함수 객체를 가리키는 식별자를 사용해야 한다.

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

// 함수 객체를 가리키는 식별자를 호출
console.log(add(2, 5));	// 7

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

유사해보이지만 함수 선언문과 함수 표현식이 정확히 동일하게 동작하지는 않는다.

함수 선언문은 "표현식이 아닌 문"이고 함수 표현식은 "표현식인 문"이다. 따라서 미묘하지만 중요한 차이가 있다.

12.4.3 함수 생성 시점과 함수 호이스팅

다음 예제를 살펴보자.

console.log(add(2, 5));	// 7
console.log(sub(2, 5));	// TypeError: sub is not a function

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

var sub = function (x, y) {
  return x - y;
};

함수 선언문으로 정의한 함수는 이전에 호출할 수 있지만 함수 표현식으로 정의한 함수는 이전에 호출할 수 없다.
그 이유는 함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정희한 함수는 생성 시점이 다르기 때문이다.

함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 함수 호이스팅(function hoisting)이라 한다.

즉, 함수 선언문은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 함수 객체가 먼저 생성된다. 그리고 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고 함수 객체를 할당한다.

• 함수 호이스팅과 변수 호이스팅의 공통점
  - 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행되어 식별자를 생성
• 함수 호이스팅과 변수 호이스팅의 차이점
  - 변수는 undefined로 초기화되고, 함수는 함수 객체로 초기화
  
  

위의 함수와 변수 호이스팅의 차이점을 보면 함수 표현식의 호이스팅에 대해 이해할 수 있다.

함수 표현식은 변수에 할당되는 값이 함수 리터럴인 문이다. 변수 할당문의 값은 할당문이 실행되는 시점, 즉 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.

함수 호이스팅은 함수를 호출하기 전에 반드시 함수를 선언해야 한다는 규칙을 무시한다.
이 같은 문제 때문에 함수 선언문 대신 함수 표현식을 사용할 것을 권장하기도 한다.

12.4.4 Function 생성자 함수

Function 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성해서 반환한다. new 연산자 없이 호출해도 결과를 동일하다.

다음 예제를 보자.

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

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

Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 방식은 일반적이지 않으며 바람직하지도 않다. Function 생성자 함수로 생성한 함수는 클로저(closure)를 생성하지 않는 등, 함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작한다.

자세한 내용은 후에 다뤄보도록 하자.

12.4.5 화살표 함수

ES6에서 도입된 화살표 함수(arrow function)은 화살표(fat arrow) '=>'를 사용해 좀 더 간략하게 함수를 선언할 수 있다.

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

화살표 함수는 기존의 함수 선언문, 함수 표현식을 완전히 대체할 수 없다. 화살표 함수는 표현뿐만 아니라 내부 동작도 간략화되어 있다.
화살표 함수는 생성자 함수를 사용할 수 없으며, this 바인딩 방식이 다르고, prototype 프로퍼티가 없으며 arguments 객체를 생성하지 않는다.

자세한 내용은 후에 다뤄보도록 하자.

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12.5 함수 호출

12.5.1 매개변수와 인수

함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있는 경우, 매개변수(parameter, 인자)를 통해 인수(argument)를 전달한다. 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 한다. 인수는 함수를 호풀할 때 지정하며, 개수와 타입에 제한이 없다.

다음은 함수가 호출될 때의 실행 단계이다.

함수 매개변수의 특징

1. 매개변수의 스코드(유효 범위)는 함수 내부다. 즉 함수 몸체 내부에서는 참조할 수 없다.

   function add(x, y) {
     return x + y;
   }
   
   add(2, 5);	// 7
   
   console.log(x, y);	//ReferenceError: x is not defined

2. 함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않는다. 인수가 부족해서 인수가 할당되지 않은 매개변수는 undefined다.

   function add(x, y){
     return x + y;	// 2 + undefined -> NaN
   }
   
   console.log(add(2));	// NaN

3. 매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시된다.

   function add(x, y){
     console.log(arguments);
     // Arguments(3) [2, 5, 10, callee: f, Symbol(Symbol.iterator): f]
     
     return x + y;
   }
   
   console.log(add(2, 5, 10));	// 7

   + 초과된 인수는 그냥 버려지는 것이 아니라 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관된다.
   arguments 객체는 함수를 정의할 때 매개변수 개수를 확정할 수 없는 가변 인자 함수를 구현할 때 유용하게 사용된다.

12.5.2 인수 확인

함수는 다음과 같은 이유로 어떤 타입의 인수를 전달해야 하는지, 어떤 타입의 값을 반환하는지 명확하지 않다.

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

따라서 자바스크립트의 경우 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다.

function add(x, y){
  if(typeof x !== 'number' || typeof y !== 'number') {
    // 전달된 인수의 타입이 부적절한 경우 에러를 발생시킨다.
    throw new TypeError('인수는 모두 숫자 값이어야 합니다.');
  }
}

// 부적절한 호출은 방지할 수 없다. -> 런타임 에러

앞의 예제는 인수의 개수는 확인하고 있지 않지만 arguments 객체를 통해 인수 개수를 확인할 수도 있다.

또는 단축 평가를 사용하거나 ES6에 도입된 매개변수 기본값을 사용하여 인수 체크 및 초기화를 간소화할 수 있다.

// 단축 평가
function add(a, b, c) {
  a = a || 0;
  b = b || 0;
  c = c || 0;
  return a + b + c;
}
// 매개변수 기본값
// 인수를 전달하지 않았을 경우와 undefined를 전달한 경우에만 유효하다.
function sum(a = 0, b = 0, c = 0){
  return a + b + c;
}

// 6
console.log(add(1, 2, 3));
console.log(sum(1, 2, 3));
// 3
console.log(add(1, 2));
console.log(sum(1, 2));
// 1
console.log(add(1));
console.log(sum(1));
// 0
console.log(add());
console.log(sum());

12.5.3 매개변수의 최대 개수

자바스크립트 엔진에서는 충분히 많은 매개변수를 지정할 수 있다.
하지만 매개변수는 순서에 의미가 있고 매개변수가 많아진다면 그만큼 실수를 발생시킬 가능성을 높이고 유지보수성이 나빠진다.

매개변수의 개수가 많다는 것은 함수가 여러가지 일을 한다는 증거이므로 바람직하지 않다.

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

많은 매개변수가 필요하다면 객체를 인수로 전달하는 것이 유리하다.
객체를 인수로 사용하는 경우 코드의 가독성도 좋아지고 실수도 줄어드는 효과가 있다.

주의 할 것은 함수 내부에서 객체를 변경하면 함수 외부의 객체가 변경되는 부수 효과가 있다는 점이다.

12.5.4 반환문

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

반환문은 두 가지 역할을 한다.

1. 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다.

   function add(x, y) {
     return x + y;
     // 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 무시된다.
     console.log('이 문장이 출력될까요?');
   }
   
   console.log(add(2, 5));	// 7

2. 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다.

   function foo1() {
     return 3 + 5;
   }
   function foo2() {
     return;
   }
   function foo3(){
   }
   
   console.log(foo1());	// 8
   console.log(foo2());	// undefined
   console.log(foo3());	// undefined

   
   

+ return 키워드와 표현식 사이에 줄바꿈이 있으면 세미콜론이 자동으로 추가된다.

function add() {
return	// 세미콜론 자동 삽입 기능(ASI)에 의해 세미콜론이 자동 추가된다.
1 + 2;	// 무시된다.
}

+ 반환문은 함수 몸체 내부에서만 사용할 수 있다.

{/* 전역에서 반환문을 사용하면 문법 에러가 발생 */}
<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
  <script>
    return ;	// SyntaxError: Illegal return statement
  </script>
</body>
</html>

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12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

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. 다음 예제를 보자.

// primitive -> 원시 타입의 인수
// obj -> 객체 타입의 인수
function change(primitive, obj) {
  primitive += 100;
  obj.name = 'Kim';
}

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

change(num, person);

console.log(num);	// 100
console.log(person);	// { name: "Kim" }

원시 타입 인수는 값 자체가 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 그 값을 변경해도 원본은 훼손되지 않는다.
하지만 객체 타입 인수는 참조 값이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 참조 값을 통해 객체를 변경할 경우 원본이 훼손된다.

이처럼 함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어려워지고 이는 코드의 복잡성을 증가시키고 가독성을 해친다.

객체의 변경 추적을 위해 옵서버 패턴 등을 사용하거나 객체를 불변 객체로 만들어 사용하여 추가 대응을 할 수 있다.

외부 상태를 변경 및 의존하지 않는 함수인 순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제하여 오류를 피하고 프로그램의 안전성을 높이려는 프로그래밍 패러다임을 함수형 프로그래밍이라 한다.

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12.7 다양한 함수의 형태

12.7.1 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 즉시 실행 함수(IIFE)라고 한다. 즉시 실행 함수는 단 한 번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.

// 익명 즉시 실행 함수
(function(){
  var a = 2;
  return a;
}());
// 기명 즉시 실행 함수
(function foo(){
  var a = 2;
  return a;
}());

foo();	// ReferenceError: foo is not defined
// 즉시 실행 함수는 익명 함수를 사용하는 것이 일반적이다.

즉시 실행 함수는 반드시 그룹 연산자 ( ... )로 감싸야 한다.

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

function foo() {
  // ...
}();			// SyntaxError: Unexpected token ')'

첫 번째 익명 함수는 함수 이름을 생략해서 생기는 에러다. 하지만 두번째 함수에 이름을 붙여도 에러가 나온다.
이유는 자바스크립트 엔진이 암묵적으로 함수 코드 블록의 닫는 중괄호 뒤에 세미콜론을 추가하기 때문이다.

즉, 그룹 연산자로 함수를 묶는 이유는 먼저 함수 리터럴을 평가해서 함수 객체를 생성하기 위해서다. 먼저 함수 리터럴을 평가해서 함수 객체를 생성할 수 있다면 다음과 같이 그룹 연산자 이외의 연산자를 사용해도 좋다.

(function() {	// 가장 일반적인 방법
  // ...
}());

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

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

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

즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 값을 반환할 수 있고 인수를 전달할 수도 있다.

// 값 반환
var res = (function() { 
  var a = 2;
  return a;
}());

// 인수 전달
res = (function(a) {
  return a;
}(2));

즉시 실행 함수 내에 코드를 모아 두면 혹시 있을 수도 있는 변수나 함수 이름의 충돌을 방지할 수 있다.

12.7.2 재귀 함수

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출(recursive call)이라 한다. 재귀 함수(recursive function)는 자기 자신을 호출하는 행위, 즉 재귀 호출을 수행하는 함수를 말한다.

재귀 함수를 사용하면 반복되는 처리를 반복문 없이 구현할 수 있다.
다음은 팩토리얼을 구현한 것이다.

// n! = 1 * 2 * ... * (n-1) * n
function factorial(n) {
  if(n <= 1) return 1;
  return n * factorial(n - 1);
}

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

함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효하다. 따라서 함수 내부에서는 함수 이름을 사용해 자기 자신을 호출할 수 있다.
함수 외부에서 함수를 호출할 때는 반드시 함수를 가리키는 식별자로 해야 한다.

재귀 함수는 자신을 무한 재귀 호출하므로 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다. 그렇지 않으면 스택 오버플로 에러가 발생한다.

재귀 함수는 반복되는 처리를 반복문 없이 구현할 수 있다는 장점이 있지만 무한 반복에 빠질 위험이 있고, 이로 인해 스택 오버플로 에러를 발새시킬 수 있으므로 주의해야 한다.

재귀 함수를 사용하는 것이 직관적으로 이해하기 쉬울 때를 제외하고는 반복문을 사용하는 것이 바람직하다.

12.7.3 중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수(nested function) 또는 내부 함수(inner function)라 한다. 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수(outer function)라 부른다.

중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출 가능하며 일반적으로 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수(hiper function)의 역할을 한다.

function outer(){
  var x = 1;
  
  function inner(){
    var y = 2;
    console.log(x + y);	// 3
  }
  
  inner();
}

outer();

ES6 이전에는 코드의 최상위 또는 다른 함수 내부에서만 정의할 수 있었으나 ES6 부터는 if 문, for 문 내부 등 문이 위치할 수 있는 문맥이라면 어디든지 가능하다.

호이스팅으로 인해 혼란이 발생할 수 있으므로 if 문이나 for 문 등의 코드 블록에서 함수를 정의하는 것은 바람직하지 않다.

12.7.4 콜백 함수

함수의 변하지 않는 공통 로직은 미리 정의해 두고, 경우에 따라 변경되는 로직은 추상화해서 함수 외부에서 함수 내부로 전달해 보자.

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

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

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

repeat(5, All);		// 0, 1, 2, 3, 4
repeat(5, Odds);	// 1, 3

repeat 함수는 로직의 일부분을 함수로 전달받아 유연한 구조를 가진다.

이처럼 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수(callback function)라고 하며, 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수(Higher-Order Function, HOF)라고 한다.

중첩 함수와 콜백 함수 모두 헬퍼 함수의 역할을 한다. 단, 중첩 함수는 고정되어 있지만 콜백 함수는 자유롭게 교체할 수 있다.
즉, 고차 함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성한다.

고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다. 다시 말해, 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.

콜백 함수가 고차 함수 내부에만 호출된다면 콜백 함수를 익명 함수 리터럴로 정의하면서 곧바로 고차 함수에 전달하는 것이 일반적이다.

// ... 위의 예제 참고 ...

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

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.

함수 리터럴을 콜백 함수로 전달한다면 고차 함수가 호출될 때마다 콜백 함수가 생성되고 함수 참조를 전달한다면 콜백 함수로 전달되는 함수는 단 한 번만 생성된다.

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

12.7.5 순수 함수와 비순수 함수

• 순수 함수(pure function)
  어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 즉 부수 효과가 없는 함수
• 비순수 함수(impure function)
  외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 즉 부수 효과가 있는 함수

var count1 = 0;

// 순수 함수 pure는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환한다.
function pure(n){
  return ++n;
}

// 순수 함수가 반환한 결과 값을 변수에 재할당해서 상태를 변경
count1 = pure(count1);
console.log(count1);	// 1


var count2 = 0;

// 비순수 함수 impure는 외부 상태에 의존하며 외부 상태를 변경한다.
function impure(){
  return count2++;
}

// 비순수 함수는 외부 상태(count)를 변경하므로 상태 변화를 추적하기 어려워진다.
impure();
console.log(count2);	// 1

함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어려워진다. 따라서 순수 함수를 사용하는 것이 좋다. 위 예제의 impure 함수와 같은 비순수 함수는 코드의 복잡성을 증가시킨다.

함수형 프로그래밍은 결국 순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제해(조건문이나 반복문 지양, 변수 사용 억제 및 생명주기 최소화 등) 오류를 피하고 프로그램의 안전성을 높이려는 노력의 일환이라 할 수 있다.

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출처 : 이웅모, 『모던 자바스크립트 deep dive』, 위키북스(2020), p188-222.