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12장 함수(1)

우다 2024. 7. 20. 19:15
12장 함수(1)

12장 함수(1)


12.1 함수란?

✅ 함수

일련을 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것으로 함수 정의를 통해 생성한다.

✅ 함수 호출

함수에 매개변수를 인수로 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 하는 것이다.

함수를 호출하면 코드 블록에 담긴 문들이 일괄적으로 실행된고, 실행 결과를 반환한다.

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

// 함수 호출
const result = add(2, 5); 

12.2 함수를 사용하는 이유

✅ 함수를 사용하는 이유

  • 코드의 중복도를 낮춰주고 유지보수의 편이성과 코드의 신뢰성이 높아진다.
  • 실행 시점을 개발자가 결정할 수 있고 몇 번이든 재사용이 가능하다.
  • 함수는 이름(식별자)를 붙일 수 있으므로 역할을 분명히하는 이름을 사용해 코드의 가독성을 향상시킨다.

12.3 함수 리터럴

✅ 함수 리터럴

function 키워드, 함수 이름, 매개변수 목록, 함수 몸체로 구성되어 있다.

const f = function add(x, y) {
	return x + y;
}
구성요소설명
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.
- 기명 함수: 함수 이름이 있는 경우
- 익명/무명 함수: 함수 이름이 생략된 경우
매개변수 목록- 0개 이상의 매개변수를 소괄호로 감싸고 쉼표로 구분한다.
- 각 매개변수에는 함수를 호출할 때 지정한 인수가 순서대로 할당된다.
- 매개 변수는 함수 몸체 내에서 변수와 동일하게 취급되므로 식별자 네이밍 규칙을 준수해야 한다.
함수 몸체- 함수가 호출되었을 때 일괄적으로 실행될 문들의 하나의 실행 단위로 정의한 코드 블록이다.
- 함수 몸체는 함수 호출에 의해 실행된다.

✅ 함수 VS 일반객체

함수 릴터럴도 평가되어 값을 생성하며, 이 값은 객체다.

👉🏻
따라서 함수는 객체다.

하지만 일반 객체와는 차이점이 있다.

  • 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다.
  • 함수 객체에는 일반 함수에는 없는 고유한 프로퍼티가 있다.

12.4 함수 정의

✅ 함수 정의

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

총 4가지의 방식이 있다. 모든 함수 정의 방식은 함수를 정의한다는 면에서 동일하지만 미묘한 차이가 있다.

함수 정의 방식예시
함수 선언문function add(x, y) { return x + y }
함수 표현식const add = function(x, y) { return x + y }
Function 생성자 함수const add = new Function(’x’, ‘y’, ‘return x + y’)
화살표 함수(ES6)const add = (x, y) ⇒ x + y;

📚
변수 선언과 함수 정의

함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당된다.
따라서 변수에는 선언, 함수에는 정의라고 표현한다.

12.4.1 함수 선언문

✅ 함수 선언문

함수 선언문은 리터럴과 형태가 동일하지만 이름을 생략할 수 없다는 차이점이 있다.

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

// 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.

만약 표현식인 문이었다면 표현식이 평가되어 생성된 함수가 출력되었을 것이다.

⚠️
표현식인 문은 변수에 할당할 수 없다.

하지만 다음 예제는 함수 선언문이 변수에 할당되는 것처럼 보인다

// 함수 선언문은 표현식이 아닌 문이므로 변수에 할당할 수 없다.
// 하지만 함수 선언문이 변수에 할당되는 것처럼 보인다. 
const add = function add(x, y) {
	return x + y;
}

{}은 블록문일 수도 있고 객체 리터럴일 수도 있는 중의적 표현이다.

{}이 단독으로 존재하면 블록문으로 해석하지만 값으로 평가되어야 할 문맥에서는 객체 리터럴로 해석한다.

따라서 자바스크립트 엔진은 함수 이름이 있는 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석하고, {}이 변수에 할당하거나 피연산자로 사용하면 함수 리터럴 표현식으로 해석한다.

✅ 함수 선언문과 함수 리터럴의 차이

// 기명 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석된다.
function foo() {console.log('foo')}

// 함수 리터럴을 피연산자로 사용하면 함수 선언문이 아니라 함수 리터럴 표현식으로 해석된다.(연산자 내에 있기 때문)
// 함수 리터럴에서는 함수 이름을 생략할 수 있다.
(function bar() {console.log('bar')})

// 함수 선언문이 아닌 표현식으로 해석되었기 때문에 선언이 일어나지 않아 호출하면 에러가 발생한다.
bar(); // ReferenceError: bar is not defined

👉 함수 선언문으로 생성된 foo()는 호출할 수 있으나 함수 리터럴 표현식으로 생성된 bar()는 호출할 수 없다.

함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있으므로 외부에서는 함수 이름으로 호출할 수 없다.

하지만 함수 선언문은 호출할 수 있다.

✅ 함수 선언문을 외부에서 호출할 수 있는 이유

함수 선언문으로 정의된 함수 foo를 호출하려면 함수 이름이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자여야 한다.

하지만 식별자 foo는 선언한 적도 할당한 적도 없다.

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

따라서 자바스크립트 엔진이 암묵적으로 foo 식별자를 생성한 것이다.

12.4.2 함수 표현식

✅ 자바스크립트의 함수는 일급 객체다.

자바스크립트는 아래의 성질을 가지므로 일급 객체다.

  • 변수에 할당
  • 프로퍼티 값으로 사용
  • 배열의 요소로 사용

함수는 일급 객체이므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있고 이것을 함수 표현식이라 한다.

함수 리터럴의 함수 이름은 생략하여 익명 함수로 사용하는 것이 일반적이다.

// 익명 함수 표현식(일반적으로 사용함)
const substract = function (x, y) {
	x - y;
}

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

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

// 함수 이름으로 호출하면 ReferenceError가 발생한다.
// 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자다.
console.log(foo(2, 5))

함수 선언문이 암묵적으로 식별자가 생성되고 생성된 함수 객체를 할당하므로 함수 표현식과 유사하게 동작하는 것처럼 보이지만 미묘하지만 중요한 차이가 있다.

함수 선언문 - 표현식이 아닌 문

함수 표현식 - 표현식인 문

12.4.3 함수 생성 시점과 함수 호이스팅

함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출할 수 있다.

하지만 함수 표현식으로 정의한 함수는 함수 표현식 이전에 호출할 수 없다.

👉🏻
함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정의한 함수의 생성 시점이 다르기 때문이다.

모든 선언문은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.

따라서 함수 선언문도 런타임 이전에 객체가 생성되어 있고 함수 이름과 동일한 식별자에 할당까지 완료된 상태다.

✅ 함수 호이스팅과 변수 호이스팅의 차이점

👉🏻
변수 할당문은 값이 할당문이 실행되는 시점, 즉 런타임에 평가되므로 함수 표현식의 함수 리터럴도 할당문이 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체가 된다.

함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 호이스팅에 의해 함수 선언문 이전에도 호출이 가능하다.

함수 표현식으로 함수를 정의하면 변수 호이스팅이 발생해 undefined로 초기화된다.

따라서 함수 표현식 이전에 함수를 호출하면 undefined를 호출하는 것과 마찬가지이므로 타입에러가 발생한다.

함수 선언문 대신 함수 표현식을 사용할 것을 권장한다.(아마 선언 전 사용을 방지하기 위해서인듯?)

함수 선언문함수 표현식
표현식이 아닌 문표현식인 문
외부에서 호출 가능외부에서 호출 불가능
함수 호이스팅
함수 선언 이전에 함수를 호출하면 정상 작동
변수 호이스팅
함수 선언 이전에 함수를 호출하면
undefined를 호출하므로 타입 에러 발생

12.4.14 Function 생성자 함수

빌트인 함수 Function 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성하여 반환한다.

사실 new 연산자 없이 호출해도 결과는 동일하다.

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

Function 생성자 함수로 함수를 만드는 것은 권장하지 않는다.

클로저를 생성하지 않는 등, 함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작한다.

const add1 = (function() {
	const a = 10
	return function(x, y) {
		return x + y + a;
	}
}())

console.log(add2(1, 2)) // 13

const add2 = (function() {
	const a = 10
	return new Function('x', 'y', 'retrun x + y + a')
}())

console.log(add2(1, 2))

12.4.5 화살표 함수

ES6에서 도입되었으며 화살표를 사용해 선언한다.

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

✅ 화살표 함수의 특징

  • 항상 익명함수로 정의한다.
  • 생상자 함수를 사용할 수 없다.
  • 기존 함수와 this 바인딩 방식이 다르다.
  • prototype 프로퍼티가 없으며 arguments 객체를 생성하지 않는다.
  • 26장에서 자세히 다룰 예정

중간 퀴즈

const add = (a, b = 10) => {
	console.log(a + b)
}

add(1) // 1️⃣
add2(null ,1) // 2️⃣

function add2(a = 10, b) {
	console.log(a + b)
}

const addFunc = function add3(a, b) {
	console.log(a + b)
}

add3(1) // 3️⃣

12.5 함수 호출

함수는 함수를가리키는 식별자와 한 쌍의 소괄호인 함수 호출 연산자로 호출한다.

12.5.1 매개변수와 인수

// 함수 선언문
// x, y는 매개 변수
function add(x, y) {
	return x + y
}

// 함수 호출
// 인수 1과 2가 매개변수 x와 y에 순서대로 할당되고 함수 몸체의 문들이 실행된다.
const result = add(1, 2);

✅ 인수

함수 외부에서 내부로 값을 전달할 때 매개변수를 통해 인수를 전달한다. ⇒ 함수 호출할 때 전달하는 값

인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 한다.

✅ 매개 변수

매개 변수는 함수가 호출되면 함수 몸체 내에서 암묵적으로 생성되고 undefined로 초기화된 이후 인수가 순서대로 할당된다.

  • 매개 변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다. 즉, 매개 변수의 스코프(유효 범위)는 함수 내부다.
  • 인수가 매개 변수의 개수와 일치하지 않아도 에러가 발생하지 않는다.
    • 인수가 부족해 할당되지 않은 매개 변수의 값은 undefined다.
    • 인수가 초과하는 경우 무시되는데 사실 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관된다.
function add(x, y) {
	if(arguments.length > 2) return arguments
	return x + y
}

console.log(add(2)) // NaN
console.log(add(2, 3, 4)) // {"0": 2, "1": 3, "2": 4}
console.log(add(x, y)) // ReferenceError: x is not defined

12.5.2 인수 확인

자바스크립트의 특징으로 인해 함수를 정의할 때 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다.

  • 자바스크립트 하수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않는다.
  • 자바스크립트는 동적 언어라서 함수의 매개변수 타입을 사전에 지정할 수 없다.

컴파일 시점에 에러가 발생하지 않도록 방지하는 방법

  • typeof를 사용하여 인수의 타입을 검사한다.
  • 타입스크립트와 같은 정적 타입을 선언할 수 있는 상위 확장 도입한다.
  • arguments 객체를 통해 인수의 개수를 확인한다.
  • 인수가 전달되지 않은 경우 단축 평가를 사용해 매개 변수에 기본값을 할당한다.
  • ES6의 매개 변수 기본 값을 사용한다.

    👉🏻 매개 변수 기본 값은 인수를 전달하지 않거나 undefined로 전달한 경우에만 유효하다.

function add1(a, b) {
	a = a || 0
	b = b || 0
	return a + b;
}

function add2(a = 0, b = 0) {
	return a + b;
}

12.5.3 매개변수의 최대 개수

✅ 좋은 함수

  • 이상적인 매개변수는 0개이며 적을 수록 좋다.
  • 함수는 한가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 한다.

✅ 매개 변수의 최대 개수

매개변수는 3개 이상 넘지 않는 것을 권장한다.

그 이상으로 필요하다면 객체를 인수로 전달하는 것이 유리하다.

객체로 전달하면 프로퍼티 키를 사용하므로 순서를 신경 쓰지 않아도 되며 프로퍼티 키를 명시적으로 사용하면 가독성도 좋아진다.

⚠️ 하지만 함수 외부에서 함수 내부로 전달한 객체를 함수 내부에서 변경하며 함수 외부의 객체가 변경되는 부수효과가 발생한다.

12.5.4 반환문

함수는 return 키워드를 통해 값을 반환한다. 따라서 함수 호출은 표현식이다.

✅ 함수 반환문의 특징

  • 함수의 실행을 중단하고 함수를 빠져나가는 역할이므로 반환문 이후의 다른 문들은 실행되지 않는다.
  • 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.
  • 반환문을 생략하면 암묵적으로 undefined를 반환한다.
  • 함수 몸체 내부가 아닌곳에서 return 을 사용하면 SyntaxError가 발생한다.
    • Node.js환경에서는 파일의 가장 바깥 영역에 반환문을 사용해도 에러가 발생하지 않는다.
function add(x, y) {
	return x + y
	console.log('hello') // 실행되지 않음
}

function noReturn1() {
	return;
}

function noReturn2() {
}

console.log(noReturn1())
console.log(noReturn2())

12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

✅ 매개변수로 받은 인수의 타입

  • 원시 타입

    원시 값은 변경 불가능한 값이므로 재할당을 통해 새로운 원시값으로 교체한다.

    👉 부수효과가 없다. 값 자체가 복사되어 원본을 훼손하지 않는다.

  • 객체 타입

    객체는 변경 가능한 값이므로 재할당 없이 직접 할당된 객체를 변경한다.

    👉 부수 효과가 있다. 참조 값이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 변경이 생기면 원본이 훼손된다.

✅ 의도치 않은 객체 변경 방지

객체는 참조에 의한 방식으로 동작하기 때문에 복잡한 코드에서 의도치 않은 객체의 변경을 추적하는 것을 어렵다.

따라서 의도치 않은 객체의 변경을 방지해야 한다.

  • 옵저퍼 패턴등을 통해 객체의 참조를 공유하는 모든 이들에게 변경을 통지하고 이에 대한 추가 대응이 필요하다.
  • 깊은 복사를 통해 새로운 객체를 생성하고 재할당을 통해 교체한다.

12.7 다양한 함수의 형태

12.7.1 즉시 실행 함수

✅ 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시 호출되는 함수로 단 한번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.

즉시 실행 함수는 반드시 그룹 연산자()로 감싸서 사용해야 한다.

주로 익명으로 사용하며 기명으로 사용한다 해도 ()연산자 내의 기명 함수는 함수 리터럴로 평가되어 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자이므로 다시 호출할 수 없다.

// 익명 즉시 실행 함수
(function (){
	const a = 3;
	const b = 5;
	return a * b;
})

// 기명 즉시 실행 함수
// foo는 함수 몸체 내에서만 호출할 수 있는 식별자이므로 foo를 함수 외부에서 참조할 수 없다.
(function foo() {}(
	const a = 3;
	const b = 5;
	return a * b;
))

// Uncaught SyntaxError: Unexpected token '{'
// () 그룹 연산자로 감싸지 않으면 에러가 발생한다.
funtion() {
	const a = 3;
	const b = 5;
	return a * b;
}()


// 그룹 연산자로 감싸지 않은 함수의 ()는 호출 연산자가 아니느 그룹연산자로 해석된다.
// 그룹 연산자 내에 피연산자가 존재하지 않으므로 에러가 발생한다.
// 자바스크립트는 function (){};();로 인식한다.
// Uncaught SyntaxError: Unexpected token ')'
function foo() {}() 

// 그룹 연산자로 함수를 묶은 이유는 먼저 함수 리터럴을 평가해서 함수 객체를 생성하기 위해서다.
(function() {}())
(function() {})()
!function() {}()
+function() {}()

// 즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 값을 반환할 수 있다.
const res = (function() {
	const x = 3
	const y = 5
	return x + y;
}())

// 즉시 실행 함수에도 일반 함수처럼 인수를 전달할 수 있다.
(function (a, b){
	return a + b
}(3, 5))

12.7.2 재귀 함수

✅ 재귀 함수

자기 자신을 호출하는 함수를 말한다.

재귀 함수는 반복되는 처리를 위해 사용한다.

탈출 조건이 없으면 함수가 무한 호출되어 스택 오버플로가 발생한다.

따라서 재귀 함수는 반복문을 사용하는 것보다 재귀 함수를 사용하는 편이 더 직관적으로 이해하기 쉬울 때만 한정적으로 사용하는 것이 바람직하다.

function countdown(n) {
	for(let i = n; i >= 0; i--) console.log(i)
}
countdown(10);

// 위의 함수를 재귀함수로 변형
function recusiveCountdown(n) {
	if(n > 0) return;
	console.log(n)
	recursiveCountdown(n - 1) // 재귀 호출
}

// 재귀 함수를 사용하면 반복되는 처리를 반복문 없이 구현할 수 있다.
const factorial = function foo(n){
	if(n <= 1) return 1;
	return n * foo(n - 1); // 함수 내부에서는 함수 이름으로 호출이 가능하다
}

console.log(factorial(5)); // 120
console.log(foo(5)); // Uncaught ReferenceError: foo is not defined

12.7.3 중첩 함수

✅ 중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수로 내부 함수라고도 부른다.

중첩 함수를 포함하는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 한다.

ES6이후로는 if문이나 for문 내에서도 함수 선언이 가능하지만 호이스팅으로 혼란이 발생할 수 있으므로 권장하지 않는다.

function outer() {
	const x = 1;
	
	// 중첩 함수
	function inner(){
		const y = 2;
		// 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다.
		console.log(x + y)
	}
	
	inner()
}

outer()

12.7.4 콜백 함수

✅ 고차 함수

매개 변수를 통해 함수의 외부에서 전달받은 함수

✅ 콜백 함수

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수

비동기 처리(이벤트 처리, ajax 통신, 타이머 함수 등)에 활용되는 중요한 패턴이다.

배열 고차 함수에서도 사용된다.

function repeat(n, f) {
	for(let i = 0; i < n; i++) {
		f(i)
	}
}

const logOdds = function(i) {
	if(i % 2) console.log(i)
}

// repeat는 고차 함수
// logOdds는 콜백 함수
repeat(5, logOdds);

12.7.5 순수 함수와 비순수 함수

✅ 순수 함수

어떤 외부 상태에도 의존하지 않고 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 값을 생성해 반환한다.

인수를 전달받지 않는 함수는 언제나 같은 값을 반환하므로 상수와 마찬가지다.

또한 순수 함수는 인수의 불변성을 유지하며 외부 상태를 변경하지도 않는다.

let count = 0;

// 순수 함수 increase는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환한다.
function increase(n) {
	return ++n
}

// 순수 함수가 반환한 결과 값을 변수에 재할당해서 상태를 변경
increase(count) 
console.log(count) // 0
count = increase(count)
console.log(count) // 1

✅ 비순수 함수

외부 상태(서버 데이터, 파일, Console, DOM 등)에 의존하거나 외부 상태를 변경하는 함수다.

let count = 0;

// 비순수 함수
function increase() {
	return ++count;
}

// 비순수 함수는 외부 상태를 변경하므로 상태 변화를 추적하기 어려워진다.
increase();
console.log(count) // 1
increase();
console.log(count) // 2

함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 외부 상태를 변경하는 부수 효과를 최소화해서 불변성을 지향하는 프로그램이 패러다임이다.

로직 내에 존재하는 조건문과 반복문을 제거해서 복잡성을 해결하며, 변수 사용을 억제하거나 생명주기를 최소화해서 상태 변경을 피해 오류를 최소화하는 것을 목표로 한다.

함수형 프로그래밍은 결국 순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제해 오류를 피하고 프로그램의 안정성을 높이려는 노력의 일환이다.

QUIZ

const add1 = function(x, y) {
	const a = 10
	console.log(x) // 1️⃣
	return (function(x, y) {
		console.log(x) // 2️⃣
		return x + y + a;
	}(x, y))
}

console.log(add1(1, 10)) // 3️⃣

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