[ 모던 자바스크립트 Deep Dive ] 12장 : 함수

12.1 함수란?

함수는 자바스크립트에서 가장 중요한 핵심 개념이다.
또 다른 자바스크립트의 핵심 개념인 스코프, 실행 컨텍스트, 클로저, 생성자 함수에 의한 객체 생성, 메서드, this, 프로토타입, 모듈화 등이 모두 함수와 깊은 관련이 있다.프로그래밍 언어의 함수는 일련의 과정을 문statement으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것이다.
함수 내부로 입력을 전달받는 변수를 매개변수parameter, 입력을 인수argument, 출력을 반환값return value이라 한다

함수는 함수 정의function definition를 통해 생성한다.함수 정의만으로 함수가 실행되는 것은 아니다.
인수argument를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 지시해야 한.
이를 함수 호출이라 한다.함수를 호출하면 코드 블록에 담긴 문들이 일괄적으로 실행되고, 실행 결과,
즉 반환값을 반환한다.

12.2 함수를 사용하는 이유

함수는 몇 번이든 호출할 수 있으므로 코드의 재사용이라는
측면에서 매우 유용하다. 코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높이는 함수는
유지보수의 편의성을 높이고 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.
적절한 함수 이름은 함수의 내부 코드를 이해하지 않고도 함수의 역할을 파악할 수 있게 돕는다.
이는 코드의 가독성을 향상시킨다.

12.3 함수 리터럴

함수 리터럴은 function 키워드, 함수 이름, 매개변수 목록, 함수 몸체로 구성된다.함수 리터럴의 구성 요소는 다음과 같다. 함수는 객체지만 일반 객체와는 다르다. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다. 그리고 일반 객체에는 없는 함수 객체만의 고유한 프로퍼티를 갖는다.

12.4 함수 정의

함수 정의란 함수를 호출하기 이전에 인수를 전달받을 매개변수와 실행할 문들, 그리고 반환할 값을 지정하
는 것을 말한다.
모든 함수 정의 방식은 함수를 정의한다는 면에서는 동일하다. 단, 미묘하지만 중요한 차이가 있다.

12.4.1 함수 선언문

함수 선언문을 사용해 함수를 정의하는 방식은 다음과 같다.함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일하다.
단, 함수 리터럴은 함수 이름을 생략할 수 있으나 함수 선언문은 함수이름을 생략할 수 없다.함수 선언문은 표현식이 아닌 문이다. 크롬 개발자 도구의 콘솔에서 함수 선언문을 실행하면 완료 값 undefined가 출력된다. 함수 선언문이 만약 표현식인 문이라면 완료 값 undefined 대신 표현식이 평가되어 생성된 함수가 출력되어야 한다.

12.4.2 함수 표현식

자바스크립트의 함수는 값처럼 변수에 할당할 수도 있고
프로퍼티 값이 될 수도 있으며 배열의 요소가 될 수도 있다.
이처럼 값의 성질을 갖는 객체를 일급 객체라 한다. 자바스크립트의 함수는 일급 객체다.함수 리터럴의 함수 이름은 생략할 수 있다. 이러한 함수를 익명 함수라 한다. 함수 표현식의 함수 리터럴은 함수 이름을 생략하는 것이 일반적이다.함수 선언문은 “표현식이 아닌 문”이고 함수 표현식은 “표현식인 문”이다.
따라서 미묘하지만 중요한 차이가 있다.

12.4.3 함수 생성 시점과 함수 호이스팅

위 예제와 같이 함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출할 수 있다. 그러나 함수 표현식으로
정의한 함수는 함수 표현식 이전에 호출할 수 없다. 이는 함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정의한 함수의 생성 시점이 다르기 때문이다.

함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는
자바스크립트 고유의 특징을 함수 호이스팅function hoisting이라 한다.
변수 할당문의 값은 할당문이 실행되는 시점, 즉 런타임에 평가되므로 함수 표현식의 함수 리터
럴도 할당문이 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체가 된다.
따라서함수 표현식으로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 발생하는 것이 아니라 변수 호이스팅이 발생한다.
함수 호이스팅은 함수를 호출하기 전에 반드시 함수를 선언해야 한다는 당연한 규칙을 무시한다. 함수 선언문 대신 함수 표현식을 사용할 것을 권장한다.

12.4.4 Function 생성자 함수

자바스크립트가 기본 제공하는 빌트인 함수인 Function 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열
로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성해서 반환한다.
사실 new 연산자 없이 호출해도 결과는 동일하다.

12.4.5 화살표 함수

ES6에서 도입된 화살표 함수arrow function는 function 키워드 대신 화살표fat arrow =>를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수를 선언할 수 있다. 화살표 함수는 항상 익명 함수로 정의한다.

12.5 함수 호출

12.5.1 매개변수와 인수

매개변수parameter(인자)를 통해 인수argument를 전달한다.
인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 한다.
인수는 함수를 호출할 때 지정하며, 개수와 타입에 제한이 없다. 매개변수는 함수를 정의할 때 선언하며, 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급된다. 즉, 함수가 호출되면 함수 몸체 내에서 암묵적으로 매개변수가 생성되고 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.

12.5.2 인수 확인

위 함수를 정의한 개발자의 의도는 아마도 2개의 숫자 타입 인수를 전달받아 그 합계를 반환하려는 것으로 추측된다.
하지만 코드상으로는 어떤 타입의 인수를 전달해야 하는지, 어떤 타입의 값을 반환하는지 명확하지 않다.
따라서 위 함수는 다음과 같이 호출될 수 있다.위 코드는 자바스크립트 문법상 어떠한 문제도 없으므로 자바스크립트 엔진은 아무런 이의 제기없이 위 코드를 실행할 것이다. 이러한 상황이 발생한 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.

따라서 자바스크립트의 경우 함수를 정의할 때 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다.

12.5.3 매개변수의 최대 개수

함수의 매개변수는 코드를 이해하는 데 방해되는 요소이므로 이상적인 매개변수 개수는 0개이며 적을수록
좋다. 매개변수의 개수가 많다는 것은 함수가 여러 가지 일을 한다는 증거이므로 바람직하지 않다.
이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 한다.

12.5.4 반환문

함수는 키워드와 표현식(반환값)으로 이뤄진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환
(return)할 수 있다. 함수는 return 키워드를 사용해 자바스크립트에서 사용 가능한 모든 값을 반환할 수 있다.함수 호출은 표현식이다.
반환문은 두 가지 역할을 한다.
첫째, 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다. 따라서 반
환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시된다. 둘째, 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. return 키워드 뒤에 반환값으로 사용할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.

12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

함수를 호출하면서 매개변수에 값을 전달하는 방식을 값에 의한 호출call by value, 참조에 의한 호출call by reference로 구별해 부르는 경우도 있으나 동작 방식은 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달과 동일하다. 다음 예제를 살펴보자.

12.7 다양한 함수의 형태

12.7.1 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 즉시 실행 함수IIFE, Immediately Invoked Function Expression라고 한다. 즉시 실행 함수는 단 한 번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.
즉시 실행 함수는 반드시 그룹 연산자 (...)로 감싸야 한다. 그렇지 않으면 다음과 같이 에러가 발생한다.

12.7.2 재귀 함수

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출recursive call이라 한다. 재귀 함수recursive function는 자기 자신을 호출하는 행위, 즉 재귀 호출을 수행하는 함수를 말한다.
재귀 함수는 반복되는 처리를 위해 사용한다. 예를 들어, 10부터 0까지 출력하는 함수를 구현해보자.
위 countdown 함수는 문제없이 잘 동작한다. 하지만 반복문 없이도 구현할 수 있는 방법이 있다. 바로 재귀 함수를 사용하는 것이다.이처럼 자기 자신을 호출하는 재귀 함수를 사용하면 반복되는 처리를 반복문 없이 구현할 수 있다. 예를 들어, 팩토리얼은 재귀 함수로 간단히 구현할 수 있다.
재귀 함수는 자신을 무한 재귀 호출한다. 따라서 재귀 함수 내에는 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다. 위 예제의 경우 인수가 1 이하일 때 재귀 호출을 멈춘다. 탈출 조건이 없으면 함수가 무한 호출되어 스택 오버플로stack overflow 에러가 발생한다.

12.7.3 중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수nested function 또는 내부 함수inner function라 한다.
그리고 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수outer function라 부른다.
중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출할 수 있다.

12.7.4 콜백 함수

어떤 일을 반복 수행하는 repeat 함수를 정의해 보자.

repeat 함수는 매개변수를 통해 전달받은 숫자만큼 반복하며 console.log(i)를 호출한다.
이때 repeat 함수는 console.log(i)에 강하게 의존하고 있어 다른 일을 할 수 없다.
따라서 만약 repeat 함수의 반복문 내부에서 다른 일을 하고 싶다면 함수를 새롭게 정의해야 한다. 이 문제는 함수를 합성하는 것으로 해결할 수 있다.
함수의 변하지 않는 공통 로직은 미리 정의해 두고,
경우에 따라 변경되는 로직은 추상화해서 함수 외부에서 함수 내부로 전달하는 것이다.이처럼 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수callback function라고 하며, 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수Higher-Order Function, HOF라고 한다.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 18 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.

12.7.5 순수 함수와 비순수 함수

함수형 프로그래밍에서는 어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 즉 부수 효과가 없는 함수를
순수 함수pure function라 하고, 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 즉 부수 효과가 있는 함수를 비순수 함수impure function라고 한다. 순수 함수는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환하는 함수다. 즉, 순수 함수는 어떤 외부 상태
에도 의존하지 않고 오직 매개변수를 통해 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 값을 생성해 반환한다.반대로 함수의 외부 상태에 따라 반환값이 달라지는 함수, 다시 말해 외부 상태에 의존하는 함수를 비순수 함
수라고 한다.