이 글은 '모던 자바스크립트 DeepDive'를 참고하여 작성되었습니다.
12.1 함수란?
프로그래밍에서 함수란 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것이다. 함수는 값이며, 함수를 구분하기 위해 식별자인 함수 이름을 사용할 수 있다.
- 매개변수: 함수 내부로 입력을 전달받는 변수
- 인수: 입력
- 반환값: 출력
함수는 함수 정의를 통해 함수를 생성하고, 인수를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 명시적으로 실행(함수 호출)한다. 함수를 호출하면 코드블록을 실행하고, 실행 결과(반환값)를 반환한다.
12.2 함수를 사용하는 이유
함수는 코드의 재사용 측면에서 매우 유용하다.
함수를 사용하지 않고 같은 코드를 중복해서 작성하면 그 함수를 수정해야 할 때 중복된 횟수만큼 수정해야한다. 함수는 코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높임으로써 유지보수의 편의성과 코드의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.
12.3 함수 리터럴
함수 리터럴은 function 키워드, 함수 이름, 매개 변수 목록, 함수 몸체로 구성된다.
// 변수 f에 함수 add가 할당되었다.
// 즉, 함수 리터럴은 평가되어 값을 생성한다.
var f = function add(x, y) {
return x + y;
}함수 이름
- 식별자다.
- 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자다 ???
- 함수 이름은 생략 가능하다.
매개변수 목록
- 소괄호로 감싸고 쉼표로 구분한다.
- 매개변수 목록은 순서에 의미가 있다.
- 매개변수는 변수와 동일하게 취급된다. → 식별자 네이밍 규칙 준수
함수 리터럴도 평가되어 값을 생성하며 이 값은 객체다. 하지만 일반 객체와 달리 함수는 호출할 수 있으며 일반 객체에는 없는 함수 객체만의 고유한 프로퍼티를 갖는다.
12.4 함수 정의
함수 정의란 함수를 호출하기 전에 매개변수, 실행할 문들, 반환할 값을 지정하는 것이다.
12.4.1 함수 선언문
함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일하다. 단, 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다.
예시
function add(x, y) {
return x + y;
}
// 불가능
function (X, y) {
return x + y;
}함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다는 점을 제외하면 함수 리터럴과 형태가 동일하기 때문에 기명함수 리터럴은 함수 선언문 혹은 함수 리터럴 표현식으로 해석될 가능성이 있다. 즉, 기명 함수 리터럴은 코드 문맥(함수 리터럴을 변수에 할당하거나 피연산자로 사용하면 함수 리터럴 표현식으로 해석)에 따라 해석이 달라질 수 있다.
// 기명 함수 리터럴
// 함수 선언문으로 해석
function foo() { console.log('foo'); }
foo(); // foo
// 기명 함수 리터럴
// 함수 리터럴 표현식으로 해석
(function bar() { console.log('bar'}; )
bar(); // ReferenceError: bar is not defined위 예제에서 연산자 내에 있는 함수 리터럴 bar는 함수 리터럴 표현식으로 해석된다.
함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다는 점을 제외하면 함수 리터럴과 형태가 동일하지만, 함수 선언문으로 선언된 함수(foo)는 호출할 수 있으나 함수 리터럴 표현식으로 생성된 함수(bar)는 호출할 수 없다는 것에서 차이를 갖는다. 왜냐하면, 함수 리터럴에서 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자이므로 함수 몸체 외부에서는 함수 이름으로 함수를 호출할 수 없기 때문이다.
이와 달리, 자바스크립트 엔진은 함수 선언문으로 함수 객체를 생성할 때, 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성해 거기에 함수 객체를 할당한다.
즉, 함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다.
12.4.2 함수 표현식
자바스크립트의 함수는 일급 객체(값의 성질을 갖는 객체)다. 함수는 일급 객체이므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있는데 이를 함수 표현식이라고 한다. 함수 표현식의 함수 리터럴은 함수 이름을 생략하는 것이 일반적이다.
var add = function foo(x, y) {
return x + y;
}
// 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출
console.log(add(2, 5));
// 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자
console.log(foo(2, 5)); // ReferenceError: foo is not defined함수를 호출할 때는 함수 이름이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자를 사용해야 하므로 함수 이름으로 함수를 호출할 수 없다.
함수 선언문과 함수 표현식은 유사하게 동작하는 것처럼 보이지만, 함수 선언문은 표현식이 아닌 문이고 함수 표현식은 표현식인 문이라는 차이가 있다.
12.4.3 함수 생성 시점과 함수 호이스팅
함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정의된 함수의 생성 시점은 다르다.
함수 선언문
- 함수 호이스팅 발생
- 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행
- 함수 이름과 동일한 식별자를 암묵적으로 생성하고 생성된 함수 객체를 할당
- 함수 선언문 이전에 함수를 참조할 수 있으며 호출할 수 있다.
함수 표현식
- 변수 호이스팅 발생
- 변수에 할당되는 값이 함수 리터럴인 문
- 변수 선언문과 변수 할당문을 한 번에 기술한 축약 표현과 동일하게 동작
- 변수 선언은 런타임 이전에 실행되어 undefined로 초기화되지만
- 변수 할당문은 런타임에 평가되므로, 함수 리터럴도 할당문이 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체가 된다.
예시
// 함수 참조
console.dir(add); // add(x, y) ← 함수 호이스팅
console.dir(sub); // undefined ← 변수 호이스팅
// 함수 호출
console.log(add(2, 5)); // 7 ← 함수 호출 가능
console.log(sub(2, 5)); TypeError: sub is not a function ← 함수 호출 불가능
// 함수 선언문
function add(x, y) {
return x + y;
}
// 함수 표현식
function sub(x, y) {
return x - y;
}따라서 함수 표현식으로 정의한 함수는 반드시 함수 표현식 이후에 참조 또는 호출해야 한다.
12.4.4 Function 생성자 함수
Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 것은 일반적이지 않고 바람직하지 않다. 함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작한다.
// 빌트인 함수인 Function 생성자 함수 이용
// new 연산자 생략 가능
var add = new Function('x', 'y', 'return x + y');12.4.5 화살표 함수
function 키워드 대신 => 를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수를 선언하는 방식이다. 화살표 함수는 익명함수로 정의한다. 화살표 함수는 기존 함수보다 표현이 간략하며 내부 동작 또한 간략화되어 있다.
const add = (x, y) => x + y;12.5 함수 호출
함수를 호출하면 현재 실행 흐름을 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름을 옮긴다.
12.5.1 매개변수와 인수
함수 외부에서 함수 내부로 값을 전달할 필요가 있는 경우 매개변수를 사용해 인수를 전달한다.
매개변수
- 함수를 정의할 때 선언
- 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급
- 함수 호출 → 매개변수 생성 후 undefined로 초기화 → 인수 할당
- 함수 몸체 외부에서 참조할 수 없다.
- 매개변수의 개수와 인수의 개수는 다를 수 있으며, 인수가 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined, 초과된 인수는 무시된다.
12.5.2 인수 확인
ES6에서 도입된 매개변수 기본값을 사용하면 인수 체크 및 초기화를 간소화할 수 있다.
예시
// a, b, c에 부적절한 타입이 들어올 가능성(문자열이 들어올 가능성)
// 인수가 매개변수 개수만큼 전달되지 않을 가능성
// 두 가지를 한번에 체크 및 초기화 가능
function add(a = 0, b = 0, c = 0) {
return a + b + c;
}12.5.3 매개변수의 최대 개수
매개변수의 최대 개수에 대해 명시적으로 제한하고 있지는 않지만, 매개변수는 코드를 이해하는 데 방해되는 요소이므로 이상적인 매개변수 개수는 0개이며 적을수록 좋다.(이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 한다.) 매개변수는 최대 3개 이상을 넘지 않을 것을 권장하며 그 이상의 매개변수가 필요하다면 객체를 인수로 전달하는 것이 유리하다.
객체를 인수로 사용할 경우
- 프로퍼티 키만 정확히 지정하면 매개변수 순서를 신경쓰지 않아도 된다.
- 프로퍼티 키를 통해 명시적으로 인수의 의미가 설명되므로 코드의 가독성이 좋아진다.
12.5.4 반환문
return 키워드와 표현식으로 이뤄진 반환문을 사용해 반환할 수 있다.
반환문
- 함수의 실행을 중단 후 함수 몸체를 빠져나간다.
- return 뒤의 표현식을 평가해 반환
- 함수 호출 표현식은 반환값으로 평가된다.
- 반환문이 생략될 경우 마지막 문까지 실행한 후 undefined 반환
- 함수 내부에서만 사용가능
12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경
매개변수도 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급되므로 매개변수 또한 타입에 따라 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달 방식을 그대로 따른다.
원시 타입 인수
- 값 자체가 복사되어 전달
- 원본 훼손 X
객체 타입 인수
- 참조 값이 복사되어 전달
- 참조 값을 통해 객체가 변경되므로 원본 훼손 ㅇ
12.7 다양한 함수의 형태
12.7.1 즉시 실행 함수
함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 즉시 실행 함수라고 한다. 단 한 번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.
(function() {
var a = 3;
var b = 5;
return a * b;
}())익명 함수를 사용하는 것이 일반적이지만 기명 즉시 실행 함수도 사용할 수 있다. 하지만 그룹연산자 ()내의 기명 함수는 함수 선언문이 아니라 함수 리터럴로 평가되기 때문에 함수 외부에서 식별자를 참조할 수 없으므로 즉시 실행 함수를 다시 호출할 수 없다는 것은 동일하다.
(function foo(){
var a = 3;
var b = 5;
return a * b;
}());
foo(); // ReferenceError즉시 실행 함수는 반드시 그룹연산자 ()로 감싸야 한다.
// 1번 케이스
function (){}()
// 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다.
// 2번 케이스
function foo(){}()
// 위와 같이 실행할 경우
// 세미콜론 자동 삽입 기능에 의해 함수 뒤에 ; 가 붙는다
// function foo(){};(); 의 형태가 된다.
// 따라서 함수 선언문 뒤의 ()는 함수 호출 연산자가 아니라 그룹 연산자로 해석되고
// 그룹 연산자에 피연산자가 없기 때문에 에러가 발생한다.그룹 연산자의 피연산자는 값으로 평가되므로 함수를 그룹 연산자로 감싸면 함수 리터럴로 평가되어 함수 객체가 된다.
즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 값을 반환할 수도 있고 인수를 전달할 수도 있다.
var res = (function() {
var a = 3;
var b = 5;
return a * b;
}());
var res2 = (function (a, b){
return a * b;
}(3, 5));12.7.2 재귀 함수
재귀 함수는 재귀 호출(함수가 자기 자신을 호출)을 수행 하는 함수를 말한다. 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효하므로 함수 이름을 사용해 자기 자신을 호출할 수도 있고, 함수 표현식의 경우 식별자로도 재귀 호출을 할 수 있다(단 외부에서 호출할 때는 반드시 식별자로 함수를 호출). 재귀 함수는 자기 자신을 무한 호출하기 때문에 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다.
재귀 함수는 무한 반복에 빠질 위험이 있기 때문에 재귀 함수를 사용하는 것이 직관적으로 이해하기 쉬울 때만 한정적으로 사용한다.
12.7.3 중첩 함수
함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 또는 내부 함수라고 한다. 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수 라고 한다. 중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출할 수 있다.
12.7.4 콜백 함수
함수의 일부가 다르면 매번 함수를 새롭게 정의해야 한다. 해결 방법으로는 함수를 합성하는 방법이 있다. 공통 로직은 미리 정의해두고, 변경 로직은 추상화해서 전달하는 것이다. 함수는 일급 객체이므로 매개변수를 통해 함수로 전달할 수 있다.
함수의 매개변수를 통해 다른 함수 내부로 전달되는 함수를 콜백함수라고 하며 매개변수를 통해 함수 외부에서 콜백 함수를. 전달 받은 함수를 고차함수라고 한다. 고차 함수는 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출하며, 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.
콜백함수로 전달된 함수 리터럴은 고차 함수가 호출될 때마다 평가되어 함수 객체를 생성하므로, 콜백 함수가 자주 호출되거나 다른 곳에서 호출 될 필요가 있다면 외부에서 콜백 함수를 정의한 뒤 고차 함수에 전달하는 것이 효율적이다.
콜백 함수는 함수형 프로그래밍 패러다임뿐만 아니라 비동기 처리에 활용되는 중요한 패턴이다.
setTimeout(function() {
console.log('1초 경과');
}, 1000);콜백 함수는 배열 고차 함수에서도 사용된다.
map, filter, reduce
12.7.5 순수 함수와 비순수 함수
순수 함수
- 어떤 외부 상태에 의존하지도 변경하지도 않는
- 부수 효과가 없는 함수
- 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환
- 오직 인수에게만 의존해 값을 생성해 반환
- 인수에 의해 반환 값이 달라지므로 일반적으로 하나 이상의 인수를 전달 받는다.
비순수 함수
- 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는
- 부수 효과가 있는 함수
함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어렵기 때문에, 순수 함수를 사용하는 것이 좋다.
함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 외부 상태를 변경하는 부수효과를 최소화해서 불변성을 지향하는 프로그래밍 패러다임이다.
