[Deep Dive] 12장 함수

자바스크립트

[Deep Dive] 12장 함수

AnnSEo2105 2021. 9. 5. 22:13

함수 : 일련의 과정을 문(statement)으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것. Function 객체

- 매개변수(parameter), 인수(argument), 반환값(return value)

인수를 매개변수를 통해 함수에 전달 → 함수 실행(=함수 호출) → 값 반환

Function Definition

함수 사용 이유

- 코드 재사용

- 유지보수 편의성 증가(중복 억제)

- 코드 신뢰성 증가

- 객체 타입으로 식별자를 붙이기 때문에, 잘 작성하면 코드 가독성 향상 가능

12.4 함수 정의

변수는 선언, 함수는 정의한다는 표현을 사용

정의 방식

- 함수 선언문

- 함수 표현식 - 함수 리터럴

함수 선언문과 함수 표현식의 차이는 이름 생략 가능 여부, 표현식인 문인지 여부, 호이스팅되는지 여부

- Function 생성자 함수(new)

- 화살표 함수(ES6)

함수 선언문

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

함수 리터럴 : 변수에 함수 리터럴을 할당 가능(객체)

보통 일반 객체는 호출할 수 없으나, 함수는 호출 가능.

** 일반적으로 함수 리터럴은 이름을 생략한 익명 함수로 많이 씀

→ 특이한 사항 하나가, 기명 함수 리터럴이 자바스크립트 엔진에서 함수 선언문으로 해석되는 경우가 있음.

→ 함수 선언문은 표현식이 아닌 문이기 때문에 변수에 할당할 수 없으나 위의 예제를 보면 할당되는 것처럼 보이는 이유가 이것.

- 선언문이나 리터럴이나 함수 생성은 동일하나 내부 동작에 차이가 있음

선언문으로 생성된 함수는 호출 가능, 리터럴 표현식으로 생성된 함수는 호출 불가

리터럴로 생성한 함수는 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자이므로 외부에서 호출 불가. 즉, 함수를 가리키는 식별자가 없음

- 함수 선언문으로 함수를 생성하면 자바스크립트 엔진이 이걸 해석하는 과정에서 함수 객체를 생성함.

- 이 때 함수 이름은 내부에서만 사용가능한 식별자이므로 별도로 함수 객체를 가리키는 식별자가 필요함

- 자바스크립트 엔진이 함수 호출을 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성함

예를 들어, 함수 선언문으로 정의된 함수를 자바스크립트 엔진은 다음과 같이 변경한다.

function multi(x, y){ return x * y; }; 
// 아래와 같이 함수 표현식의 형태로 변경된다. 
var multi = function multi(x, y){ return x * y; };

함수 이름으로 함수가 호출되는 것처럼 보이지만, 실제로는 var multi의 변수로 함수 외부에서 호출되는 구조다.

→ 함수명은 함수 몸체에서 자신을 재귀적 호출을 하거나 자바스크립트 디버거가 해당 함수를 구분할 수 있는 식별자의 역할을 한다.

→ 즉, 함수는 함수 이름이 아닌 함수를 가리키는 식별자로 호출됨

→ 함수를 가리키고 있는 레퍼런스

- 자바스크립트에서 함수는 객체!

primitive 같은 경우 메모리에 value가 그대로 저장되나, 객체의 경우 메모리에 레퍼런스(ref)가 저장됨

함수는 다른 객체처럼 속성 및 메서드를 가질 수 있는 일급(first-class) 객체라고 표현하는데,

일급 객체란 다른 객체들에 일반적으로 적용 가능한 연산을 모두 지원하는 객체를 가리킴. 변수나 객체, 배열 등에 저장할 수 있고 다른 함수에 전달되는 인수로도 사용할 수 있으며 함수의 반환값이 될 수도 있다.

즉, 함수를 값처럼 자유롭게 사용 가능함을 의미.

특징

- 무명(anonymous)의 리터럴로 표현이 가능하다.

- 변수나 자료구조(객체, 배열...)에 저장할 수 있다.

- 함수의 파라미터로 전달할 수 있다.

- 반환값(return value)으로 사용할 수 있다.

→ 이런 특징으로 함수 리터럴 방식으로 함수를 정의하고 변수에 할당할 수 있는데 이런 방식을 함수 표현식(Function expression)이라고 한다.

// 함수 표현식 
var square = function(number) { return number * number; }; 

// 기명 함수 표현식(named function expression) 
var foo = function multiply(a, b) { return a * b; }; 

// 익명 함수 표현식(anonymous function expression) 
var bar = function(a, b) { return a * b; }; 

console.log(foo(10, 5)); // 50 
console.log(multiply(10, 5)); // Uncaught ReferenceError: multiply is not defined

변수에 할당 시, 이 변수는 함수명이 아니라 할당된 함수를 가리키는 참조값을 저장하게 된다. 함수 호출 시 함수명이 아니라 함수를 가리키는 변수명을 사용하면 된다.

var foo = function(a, b) {
  return a * b;
};

var bar = foo;

console.log(foo(10, 10)); // 100
console.log(bar(10, 10)); // 100

여기서 변수 bar와 foo는 동일한 익명 함수의 참조값을 갖는다.

함수가 할당된 변수를 사용해 함수를 호출하지 않고 기명 함수의 함수명을 사용해 호출하게 되면 에러가 발생한다. 이는 함수 표현식에서 사용한 함수명은 외부 코드에서 접근 불가능하기 때문이다. (실질적으로는 함수 선언문의 경우도 마찬가지)

- 표현식과 달리 선언문은 호이스팅이 된다 → 즉, 선언문 이전에 호출 할 수 있는데,

→ 함수의 생성 시점이 다르기 때문!

- 함수 선언문으로 함수를 정의하면 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성되고,

- 자바스크립트 엔진이 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성해 생성된 함수 객체를 할당함

→ 런타임에는 이미 함수 객체가 생성되어 있고 함수 이름과 동일한 식별자에 할당까지 완료가 된 상태.

→ 변수 호이스팅과 다른 점은 var 키워드로 생성된 변수는 undefined로 초기화되고, 함수 선언문을 통해 암묵적으로 생성된 식별자는 함수 객체로 초기화된다.

→ 함수 작성 전에 함수를 호출했지만, 코드는 동작함!

catName("Chloe");

function catName(name) {
  console.log("My cat's name is " + name);
}
/*
위 코드의 결과는: "My cat's name is Chloe"
*/


var x = 1; // x 초기화
console.log(x + " " + y); // '1 undefined'
var y = 2;

// 아래 코드는 이전 코드와 같은 방식으로 동작합니다.
var x = 1; // Initialize x
var y; // Declare y
console.log(x + " " + y); // '1 undefined'
y = 2; // Initialize y

- 함수 표현식은 변수에 할당되는 값이 함수 리터럴인 문이기 때문에 변수 선언문과 변수 할당문을 한 번에 기술한 축약 표현과 동일하게 동작

변수 할당문의 값은 할당문이 실행되는 시점인 런타임에 평가되기 때문에, 함수 표현식의 함수 리터럴도 할당문이 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체가 된다.

함수 표현식으로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 아닌 변수 호이스팅이 발생함.

함수 표현식 이전에 함수를 참조하면 undefined로 평가되어 이 때 호출하면 TypeError 가 발생. 따라서 함수 표현식으로 정의한 함수는 반드시 함수 표현식 이후에 참조 또는 호출해야 함.

Function 생성자 함수

new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성해 반환

var add = new Function('x','y', 'return x + y');
console.log(add(2,6))

함수 선언문이나 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작하고, 클로저를 생성하지 않는 등의 이유로 사용을 권하지 않음. 클로저는 아직 다루지 않은 내용이니 넘어가고, 기존 2가지 방식과 동일하게 동작하지 않는다는 것을 주목.

화살표 함수

ES6 도입, 더 간략하게 사용. 항상 익명 함수로 정의

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

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

생성자 함수로 사용 불가, 기존 함수와 this 바인딩 방식이 다르고 prototype 프로퍼티가 없으며 arguments 객체를 생성하지 않음. 자세한 내용은 26.3절 참조

12.5 함수 호출

매개변수(parameter) : 함수에 들어오는 값

인수(argument) : 함수로 넘기는 값

function add(x, y){...}

// x, y는 매개변수

// 해당 함수에 일을 시킬 때,

add(3,5)

// 라고 하면 3,5과 인수

- 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있고, 외부에서는 참조할 수 없음 → 스코프가 함수 내부임

- 매개변수와 인수 개수가 일치하는지 체크하지 않음 → 그냥 부족하면 undefined 값

- 매개변수보다 인수가 더 많으면 초과된 인수는 무시됨 → 버려지는 것은 아니고, 모든 인수는 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관됨

- arguments 객체는 함수 정의 시 매개변수 개수를 확정할 수 없는 가변 인자 함수를 구현할 때 유용 → 관련 내용은 18.2.1절을 참고

→ 자바스크립트는 타입스크립트와 달리 함수 명세를 봤을 때 매개변수가 어떤 값인지 지정할 수가 없음 → 따라서 보통 타입을 확인하는 코드를 작성하는 경우가 많음

예를 들어, 타입스크립트라면 아래와 같이 작성되어 여기 들어가는 타입을 유추할 수 있으나,

function add(a: number, b: number) {
	const sum = a + b;
}

자바스크립트는 그렇지 않기 때문에, 아래와 같이 검증하는 코드를 작성하거나, 아니면 인수 전달이 안되면 경우 매개변수에 기본값을 넣기도 함.

책에서는 기본값을 넣는 방법으로 아래와 같이 단축 평가를 사욯한 방법을 제시했으나,

ES2015부터 아래처럼 head에 기본값 설정이 가능해짐

function multiply(a, b = 1) {
  return a*b
}

multiply(5, 2)          // 10
multiply(5)             // 5
multiply(5, undefined)  // 5

** 매개변수의 개수는 가독성, 유지보수성 측면에서 최대한 적게 사용하는게 좋음

** 이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하고 가급적 작게 만들어야 한다.

12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

함수 호출하면서 매개변수에 값을 전달할 때,

원시 타입을 전달 받는지, 객체를 전달받는지에 따라 발생하는 차이.

→ primitive의 경우, immutable value이기 때문에 직접 변경 불가, 재할당을 통해 할당된 원시 값을 새로운 원시 값으로 교체(기존 원본은 보존됨, 부수 효과 발생하지 않음)

→ 객체 타입 인수의 경우, mutable value이기 때문에 직접 변경할 수 있고 재할당 없이 직접 할당된 객체를 변경함(원본이 훼손, 부수 효과 발생)

발생 이유는 객체가 변경할 수 있는 값이고, 참조로 전달하는 방식으로 동작하기 때문에 발생하는 것.

여러 변수가 참조 값을 공유하고 있다면 이 변수들은 언제든지 참조하고 있는 객체를 직접 변경할 수 있음 → 의도치 않은 객체 변경이 일어날 수 있기 때문에

→ 객체의 변경을 추적하려면 옵저버 패턴 등을 통해 참조를 공유하는 모든 이들에게 변경 사실을 통지하고 이에 대처하는 추가 대응이 필요.

→ 다른 문제 해결 방법으로 객체를 불변 객체로 만들어 사용하는 것

→ 객체 상태 변경을 원천봉쇄하고, 상태 변경이 필요할 경우에는 깊은 복사로 새로운 객체를 생성하고 재할당을 통해 교체함

이렇게 외부 상태를 변경하지 않고 의존하지 않는 함수를 순수 함수라고 한다.

- 순수 함수(pure function) : 외부 상태에 의존, 변경하지 않음 → 부수효과가 없음

- 비순수 함수(impure function) : 외부 상태에 의존하거나 변경하는 함수 → 부수효과 有

순수 함수는 매개변수를 통해 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 반화값을 만든다. 즉, 동일 인수가 전달되면 동일한 값을 반환

var count = 0;

// 순수 함수 increase는 동일한 인수가 전달되면 항상 동일한 값을 반환함
function increase(n) {
	return ++n;
}

// 순수 함수가 반환한 결과값을 변수에 재할당해서 상태를 변경
count = increase(count);
console.log(count); // 1

count = increase(count);
console.log(count); // 2


// 함수 increase는 매개변수 n을 통해 외부에서 숫자값을 전달받음
// count라는 매개변수를 통해 함수를 호출을 하면,
// count가 담고 있는 원시값이 복사되어 n으로 전달됨
// 전달이 된 후에 외부의 count와 n이 갖고 있는 숫자값은 별개의 값이 됨 
// increase 함수 내에서 n을 증가시키고 재할당하는 효과

// 즉, 외부 상태를 전달받기는 하나 그 외부 상태에는 어떤 영향도 주지 않음. 
// 값을 결국 재할당

비순수 함수는 외부 상태에 따라 반환값이 달라진다.

var count = 0; // 현재 카운트를 나타내는 상태로 increase 함수에 의해 변화

// 비순수 함수
function increase() {
	return ++count; // 외부 상태에 의존하고 외부 상태를 변경(count를 직접 변경함)
}

// 비순수 함수는 외부 상태(count)를 변경하므로 상태 변화를 추적하기 어려워짐
increase();
console.log(count); // 1

increase();
console.log(count); // 2

// 호출할 때마다, 반환값이 변경될 수 있는데
// 순수함수는 동일값이 보장되는데, 비순수함수는 동일값을 보장되지 않음
// 외부 상태에 의존하고 있기 때문.

순수함수는 단순하고 예측이 쉬움.

함수형 프로그래밍에서는 순수 함수를 통해 부수 효과를 억제해 프로그램 안정성을 높임.

12.7 다양한 함수의 형태

즉시 실행 함수(IIFE) - 보통 익명 함수 사용, () 그룹 연산자로 감쌈

(function () {
	var a = 3;
	var b = 5;
	return a * b;
}());

재귀 함수(Recursive call) - 자기 자신을 호출

보통 반복되는 처리를 위해 사용, 팩토리얼 등

결과가 무한히 반복되기 때문에 종료를 위해 종료 조건을 넣음.

// 팩토리얼
// 재귀적 호출
function factorial(n) {
  if (n < 2) return 1;
  return factorial(n - 1) * n;
}

console.log(factorial(0)); // 1
console.log(factorial(1)); // 1
console.log(factorial(2)); // 2
console.log(factorial(3)); // 6
console.log(factorial(4)); // 24
console.log(factorial(5)); // 120
console.log(factorial(6)); // 720

재귀 함수는 반복 연산을 간단히 구현할 수 있다는 장점이 있지만 무한 반복에 빠질 수 있고, stackoverflow 에러를 발생시킬 수 있으므로 주의하여야 한다.

대부분의 재귀 함수는 for나 while 문으로 구현이 가능하다. 반복문보다 재귀 함수를 통해 보다 직관적으로 이해하기 쉬운 구현이 가능한 경우에만 한정적으로 적용하는 것이 바람직하다.

- 콜백함수(Callback function)

함수에서 반복하는 일은 변하지 않고 공통적으로 수행하나 그 내용이 다를 경우 → 일부분이 다를 경우 매번 함수를 새롭게 정의해야 함 → 함수 합성으로 문제 해결

함수의 변하지 않는 공통 로직은 미리 정의해두고, 경우에 따라 변경되는 로직은 추상화해서 함수 외부에서 내부로 전달함.

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백함수라고 하며, 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차함수라고 한다.

위의 예시에서 logAll, logOdds 가 콜백함수고 고차함수는 repeat이 된다.

이렇게 매개변수로 함수를 받을 수 있는 이유는 함수가 일급 객체이기 때문.

콜백함수도 고차 함수에 전달되어 헬퍼 함수의 역할을 한고, 함수 외부에서 고차 함수 내부로 주입하기 때문에 자유롭게 교체할 수 있음.

→ 고차 함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성함

→ 고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해 호출한다.

→ 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며, 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.

콜백 함수가 고차 함수 내부에서만 호출되면 콜백 함수를 익명 함수 리터럴로 정의하고 바로 고차 함수에 전달하는 것이 일반적

repeat(5, function(i) {
	if (i % 2) console.log(i);
}); // 1, 3

→ 이 때 콜백 함수는 고차 함수가 호출될 때마다 평가되어 함수 객체를 생성함

→ 따라서 다른 곳에서 호출할 필요가 있거나 자주 호출되면 외부에서 정의한 후 참조를 하는게 효율적

// logOdds 함수는 한번만 생성됨
var logOdds = function (i) {
	if (i % 2) console.log(i);
};

// 함수 참조 전달
repeat(5, logOdds); // 1 3

이 외에 비동기 처리(이벤트 처리, Ajax 통신, 타이머 함수 등)에 많이 활용 됨

대표적인 예로 이벤트 핸들러 처리를 보면 아래와 같다.

<button id="myButton">Click me</button>
  <script>		
		var button = document.getElementById('myButton');
    button.addEventListener('click', function() {
      console.log('button clicked!');
    });
	</script>

콜백 함수는 매개변수를 통해 전달되고 전달받은 함수의 내부에서 어느 특정시점에 실행된다. 아래 예시에서 두번째 매개변수에 전달된 시간이 경과되면 첫번째 매개변수에 전달한 콜백 함수가 호출된다.

// 콜백 함수를 사용한 비동기 처리
// 1초 후 메시지 출력

setTimeout(function () {
  console.log('1초 후 출력');
}, 1000);

콜백 함수는 주로 비동기식 처리 모델에서 사용된다. 비동기식 처리 모델이란 처리가 종료하면 호출될 함수(콜백함수)를 미리 매개변수에 전달하고 처리가 종료하면 콜백함수를 호출하는 것이다. ( 동기식으로 사용되기도 한다.)

콜백함수는 콜백 큐에 들어가 있다가 해당 이벤트가 발생하면 호출된다. 콜백 함수는 클로저이므로 콜백 큐에 단독으로 존재하다가 호출되어도 콜백함수를 전달받은 함수의 변수에 접근할 수 있다.