12장 함수

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

함수를 사용하는 이유

함수는 한번 만들어두면 필요할때 여러번 호출해서 사용할 수 있다. 따라서 재사용이 가능하다는 장점이 있다. 함수를 사용하면 코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높일 수 있기 때문에 유지보수의 편의성을 높이고 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높이는 효과가 있다. 또한 함수를 사용하면 함수 내부 코드를 이해하지 않고도 함수 이름으로 역할을 파악할 수 있어 코드의 가독성이 올라간다.

함수 리터럴

함수는 객체 타입의 값이다. 이처럼 값의 성질을 갖는 객체를 일급 객체라고 한다. 따라서 함수도 함수 리터럴로 생성할 수 있는데 함수 리터럴은 function 키워드, 함수 이름, 매개변수 목록, 함수 몸체로 구성된다.

이때 함수 이름을 생략할 수 있다.

var func = function myfunc(){
  console.log('함수 선언문')
};

함수는 객체지만 일반적인 객체와는 다르게 호출을 할수 있다.

함수 정의

함수를 정의하는 방법은 4가지 방법이 있다.

• 함수 선언문
• 함수 표현식
• Function 생성자 함수
• 화살표 함수

함수 선언문

함수 선언문은 표현식이 아닌 문이기 때문에 값으로 평가될 수 없다. 즉 변수에 직접 할당할수가 없다.

function myfunc(){
  console.log('함수 선언문');
};

함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일하다. 하지만 함수 리터럴에서는 함수 이름이 생략 가능하지만 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다.

함수 리터럴과 함수 선언문은 형태가 동일하기 때문에 표현식이 아닌 문인 함수 선언문을 사용한 다음과 같은 코드가 가능하다.

var func = function myfunc(){
  return '함수 선언문';
};

console.log(func());

이런 코드가 동작하는 이유는 자바스크립트 엔진이 문맥에 따라 동일한 함수 리터럴을 함수 선언문으로 해석하는 경우와 함수 리터럴 표현식으로 해석하는 경우가 있기 때문이다.

함수 이름이 있는 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석하고, 함수 리터럴이 값으로 평가되어야 할때는 리터럴 표현식으로 해석한다.

단 이때 조건은 이름이 있는 함수여야한다는 점이다.

또한 함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다. 하지만 함수 선언문으로 함수를 정의하면 함수 이름으로 호출할수가 있는데 이는 자바스크립트 엔진이 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고 거기에 함수 객체를 할당하기 때문이다.

function myfunc(){
  console.log('함수 선언문');
};
myfunc();  //함수 선언문

즉, 함수 선언문을 함수 표현식으로 변환해 함수 객체를 만든다고 할 수 있다.

함수 표현식

함수는 일급 객체이므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당이 가능한데 이를 함수 표현식이라고 한다. 이때 사용하는 함수 리터럴의 이름은 일반적으로 생략한다. 그 이유는 위에서 설명한 것과 같이 코드 문맥에 따라 함수 선언문으로 해석하는 경우와 함수 표현식으로 해석하는 경우가 있기 때문이다.

var func = function (){
  return '함수 선언문';
};

console.log(func());  //함수 선언문

var func2 = function myfunc(){
  return '함수 선언문2';  
};

console.log(func2());  //함수 선언문2
console.log(myfunc());  //ReferenceError: myfunc is nit defined

또한 함수를 호출할 때는 함수 이름이 아닌 함수 객체를 가리키는 식별자를 사용해야 한다.

함수 선언문과 함수 표현식의 차이

함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출이 가능하지만 함수 표현식으로 정의한 함수는 불가능하다. 이유는 두 함수의 생성 시점이 다르기 때문이다.

함수 선언문의 경우 함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 특징인 함수 호이스팅이 발생한다.

func();
func2();

function func(){
  console.log('함수 선언문');
};

function func2 = function (){
  console.log('함수 표현식');

함수 호이스팅은 런타임 이전에 함수 객체가 생성되고, 함수 이름과 동일한 식별자를 암묵적으로 생성한 다음 함수 객체를 할당한다. 즉 런타임에는 이미 함수 이름과 동일한 식별자에 할당까지 완료되어있기 때문에 호출 또는 참조가 가능한 것이다.

반면 함수 표현식은 변수 호이스팅이 일어난다. 변수 호이스팅은 런타임 이전에는 변수의 선언만 하고 변수 할당문의 값은 할당문이 실행되는 시점에 평가되므로 함수 표현식 이전에 함수를 호출할 수 없다.

즉 함수 선언문은 함수 호이스팅이 함수 표현식은 변수 호이스팅이 발생한다는 차이가 있다.

함수 호이스팅은 함수를 호출하기 전에 반드시 함수를 선언해야 한다는 당연한 규칙을 무시한다. 이 같은 문제때문에 《JavaScript: The Good Parts》의 저자이자 JSON을 창안한 더글라스 크락포드는 함수 선언문 대신 함수 표현식을 사용할 것을 권장한다.

화살표 함수

화살표 함수는 function 키워드 대신 => 화살표를 이용해 간략한 방법으로 선언한 방식이다. 화살표 함수는 반드시 익명 함수로 정의해야한다.

const arrow = (x, y) =>{
  const result = x - y;
  return result;
};
console.log(arrow(7, 5));  //2

함수 호출

함수를 호출하면 현재의 실행 흐름을 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름을 옮기게 된다. 이때 매개변수에 인수가 순서대로 할당되고 함수 몸체의 문들이 실행되는 것이다.

매개변수와 인수

매개변수는 인수를 함수 내부로 전달하는 역할을 한다. 이때 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 하고 개수나 타입에 대한 제한이 없다.

function add (x, y){//x, y는 매개변수
  var result= x + y;
  return result;//반환값
}
var result = add(2, 5);//2, 5는 인수

console.log(x, y);  //ReferenceError:x is not defined

매개변수는 함수를 정의할때 선언하고 인수는 함수를 호출할때 지정한다.

매개변수는 함수의 몸체 내부에서만 참조할 수 있고 함수 몸체 외부에서는 참조가 불가능하다. 즉 매개변수의 스코프는 함수 내부인 것이다.

이때 매개변수보다 인수가 부족하면 인수가 할당되지 않은 매개변수 값은 undefined로 초기화 되고 매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시된다.

매개변수의 최대 개수

함수의 매개변수는 코드를 이해하는데 방해가 되는 요소가 될 수 있기 때문에 가장 이상적인 함수는 매개변수가 0개인 함수이다. 따라서 매개변수는 최대 3개 이상을 넘지 않은것이 좋다. 만약 매개변수가 3개를 넘어가면 객체를 만들어 사용하는것도 하나의 방법이다. 또한 이상적인 함수는 한가지 일만 해야하며 가급적 작은 크기를 가져야 한다.

반환문

함수는 return 키워드를 사용해 값을 반환할 수 있다. 함수의 호출은 표현식이기 때문에 함수 호출식은 return 키워드를 통해 반환한 표현식의 평가 결과인 반환값으로 표현할 수 있게된다.

이때 반환문은 두가지 역할을 한다.

• 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수의 몸체를 빠져나간다.
• 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다.

참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

함수를 호출하면서 매개변수의 값을 전달하는 방식은 값에 의한 호출과 참조에 의한 호출로 나눌 수 있다. 두 방식은 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달과 동작 방식은 동일하다.

function change(number, obj){
  number += 100;
  obj.name = 'park';
}

var num = 24;
var person = {name: 'kim'};

console.log(num);  //24
console.log(person);  //{name: "kim"}

//원시 값은 값 자체가 복사되어 전달, 객체는 참조값이 복사되어 전달됨
change(num, person);

console.log(num);  //24;
console.log(person);  //{name: 'park'}

원시타입 인수는 값 자체가 복사되어 매개변수에 전달되기 대문에 함수 몸체에서 값을 변경해도 원본은 변경되지 않는다. 하지만 객체는 변경가능한 값이기 때문에 참조값이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 값을 변경하면 원본도 변경되는 특징이 있다.

다시말해 외부상태인 함수 외부에서 함수 몸체 내부로 전달한 참조값에 의해 원본 객체가 변경되는 부수효과가 발생한다.

이러한 문제를 방지하기 위해서는 객체를 불변 객체로 만들어 사용하는 방법이 있다. 불변 객체를 만드는 방법으로는 깊은 복사와 순수 함수 방식을 사용할 수 있다.

다향한 함수 형태

즉시 실행 함수

함수의 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 말하며 단 한번만 호출되며 재호출이 불가능하다. 또한 즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 값을 반환하거나 인수를 전달할 수 있다.

(function () {
  var x = 1;
  var y = 2;
  return x + y;
}());

function add() {
  var x = 1;
  var y = 2;
  return x + y;
}());

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

즉시 실행 함수는 방드시 그룹 연산자 (...)로 감싸야 한다. 이때 함수는 익명 함수를 사용하는 것이 가장 일반적이지만 기명 함수를 사용하면 함수 선언문이 아닌 함수 리터럴로 평가된다. 또한 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 사용이 가능하기 때문에 함수 외부에서 재호출 할 수가 없게된다.

재귀 함수

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출이라고 한다. 즉 재귀 함수는 재귀 호출을 수행하는 함수를 말한다.

function countUp(num){
  if(num > 10) return;
  console.log(num);
  countUp(num + 1);  //재귀호출
}
countUp(1);

재귀함수를 사용하면 반복처리를 반복문 없이 구현할 수 있다. 하지만 무한 반복에 빠질 위험이 있어 재귀함수를 사용하는 것이 반복문을 사용하는 것보다 코드가 직관적일 때만 한정적으로 사용하는 것이 좋다.

또한 재귀함수 내의 무한 반복이 일어나지 않도록 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어 줘야 한다. 그렇지 않으면 함수가 무한 호출되어 스택 오버플로 에러가 발생한다.

중첩 함수

함수 내부에서 정의된 함수를 중첩 함수 또는 내부 함수라고 한다. 일반 적으로 중첩 함수는 자신을 포함하고 있는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 한다.

function outer(){
  console.log('outer');
  function inner(){
    console.log('inner');
  }
}

중첩 함수는 호이스팅으로 인해 혼란이 발생할 수 있어 조건문이나 반복문 등의 코드 블록 안에서 함수 선언문을 통해 함수를 정의하는 것은 바람직하지 않다.

콜백 함수

함수의 매개 변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 한다. 그리고 매개 변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수라고 하는데 고차함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성하여 동작한다.

function repeat(num, f){
  for(var i = 1; i <= num; i++){
    f(i)
  }
}

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

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

repeat(5, logOdd); //1 3 5
repeat(5, logEven);  //2 4

고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다. 즉 콜백 함수는 고차함수에 의해 호출 되며 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달하기도 한다.

순수함수와 비순수함수

외부상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는 부수효과가 없는 함수를 순수함수라고 한다. 순수함수는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환한다. 순수함수는 일반적으로 최소 하나 이상의 인수를 전달 받는다.

반대로 외부상태에 의존하거나 외수 상태를 변경하는 부수효과가 있는 함수를 비순수 함수라고 한다.

함수형 프로그래밍

함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 외부 상태를 변경하는 부수 효과를 최소화해서 불변성을 지향하는 프로그래밍 패러다임이다. 로직 내에 존재하는 조건문과 반복문을 제거해서 복잡성을 해결하며, 변수 사용을 억제하거나 생명 주기를 최소화해서 상태 변경을 피해 오류를 최소화하는 것을 목표로 한다.

함수형 프로그래밍은 결국 순수함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제해 프로그램의 안전성을 높이는 노력중 하나이다. 자바스크립트는 객체지향 프로그래밍 뿐만아니라 함수형 프로그래밍도 적극적으로 활용하는 언어다.

📔출처
위키북스 - 모던 자바스크립트 Deep Dive
https://wikibook.co.kr/mjs/