모던 자바스크립트 : 함수

자바스크립트의 함수에 대해서

1. 함수란?

a. 함수의 구성 요소

• 함수 : 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것
• 매개변수 parameter : 함수 내부로 입력을 전달받는 변수
• 인수 argument : 입력
• 반환값 : 출력 

b. 함수의 특징

• 함수는 값
• 여러개 존재할 수 있으므로 특정 함수를 구별하기 위해 식별자인 함수 이름 사용
• 함수는 함수 정의를 통해 생성됨
• 함수 호출 : 인수를 매개변수를 통해 함수에 전달해 함수의 실행을 명시적으로 지시해야 함수가 실행됨

 

2. 함수를 사용하는 이유

a. 유지보수 편의성 ↑, 코드의 신뢰성 ↑

• 함수는 필요할 때 여러번 호출 가능 => 재사용 가능, 중복 억제 

b. 코드의 가독성 ↑

• 함수는 객체 타입의 값 => 식별자 붙여 어떤 역할을 하는 함수인지 알아볼 수 있음

 

3. 함수 리터럴

a. 함수 리터럴이란?

• 함수는 객체 타입의 값이기 때문에 함수 리터럴로 생성 가능
  • 함수 리터럴은 function 키워드, 함수 이름, 매개 변수 목록, 함수 몸체로 구성
  • 리터럴은 값을 생성하는 표기법
• 함수는 객체지만 일반 객체와는 다름
  • 일반객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출 가능
  • 함수 객체만의 고유한 프로퍼티 가짐

b. 함수 리터럴의 구성 요소

 

4. 함수 정의

a. 함수 정의란?

• 함수 정의 : 함수를 호출하기 이전에 인수를 전달받을 매개변수와 실행할 문들, 반환할 값을 지정하는 것
• 정의된 함수는 자바스크립트 엔진에 의해 평가되어 함수 객체가 됨

***변수는 선언이고 함수는 정의??? 함수 선언문 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체 할당되기 때문

b. 함수 정의 방법

 

b-1. 함수 선언문

b-1-1. 함수 선언문은 함수 리터럴과 동일한 형태

• but 함수 리터럴은 함수 이름 생략 가능, 함수 선언문은 함수 이름 생략 불가능
• 함수 선언문은 호출할 수 있으나 함수 리터럴 표현식은 호출할 수 없는 이유??
  • 함수 리터럴 표현식의 경우
    • 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자기때문에 함수 외부에서는 함수이름으로 함수를 호출할 수 없음
    • 그래서 식별자가 없는 함수리터럴은 호출할 수 없음
  • 함수 선언문의 경우
    
    • 자바스크립트 엔진이 함수 선언문 해석해 함수 객체 생성하는데 함수 객체를 가리키는 식별자가 없으면 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고 함수 객체를 할당함

 

 

b-1-2. 함수 선언문은 표현식이 아닌 문

• 콘솔에서 함수 선언문 실행하면 완료값 undefined 출력
• 표현식이 아닌 문은 변수에 할당할 수 없지만 함수선언문은 변수에 할당되는 것처럼 보이게 동작하는 이유??
  • 자바스크립트 엔진이 코드의 문맥에 따라 동일한 함수 리터럴을 표현식이 아닌 문인 함수 언언문으로 해성하는 경우와 함수리터럴 표현식으로 해성하는 경우가 있기 때문
  • 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다는 점을 제외하면 함수 리터럴과 동일한 형태 -> 함수이름이 있는 함수 리터럴은 함수 선언문 또는 함수 리터럴 표현식으로 해석될 가능성이 있음
  • 함수이름이 있는 함수 리터럴을 단독으로 사용 => 함수 선언문으로 해석
    • 값으로 평가되어야하는데 함수리터럴 사용하지 않는 경우
    • 함수리터럴을 피연산자로 사용하지 않는 경우
  • 함수 리터럴이 값으로 평가되어야하는 경우 => 함수 리터럴 표현식으로 해석
    • 함수 리터럴을 변수에 할당한 경우
    • 피연산자로 사용하는 경우

 

b-1-3. 함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다.

• 함수 선언문으로 생성한 함수를 호출한 것은 함수 이름이 아닌 자바스크립트 엔진이 암묵적으로 생성한 식별자로 호출
• 자바스크립트 엔진은 함수 선언물을 함수 표현식으로 변환해 함수 객체를 생성
• 단, 함수 선언문과 함수 표현식이 정확히 동일하게 동작하는 건 아님

b-2. 함수 표현식

 

b-2-1. 함수는 객체 타입의 값이다.

• 변수에 할당 가능, 프로퍼티 값 될 수 있음, 배열의 요소될 수 있음

b-2-2. 자바스크립트의 함수는 일급 객체다.

• 함수를 값처럼 자유롭게 사용할 수 있음
• 함수 표현식 : 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당 가능한 정의 방식

 

b-2-3. 함수 리터럴의 함수 이름은 생략 가능하다.

• 익명 함수 : 함수 이름 생략 가능한 함수
• 함수 선언문은 표현식이 아닌 문, 함수 표현식은 표현식인 문 이라서 차이가 있음

 

b-3. 함수 생성 시점과 함수 호이스팅

b-3-1. 함수 선언문으로 정의한 함수

• 함수 호이스팅 => 함수 선언문 이전에 호출 가능
• 함수 호이스팅 : 함수 선언문이 코드의 선두로 끌어올려진 것처럼 작동하는 자바스크립트 특징
  • 런타임 이전 함수 객체 먼저 생성-> 식별자는 함수 객체로 초기화
  • 자바스크립트 엔진은 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적 생성하고 생성된 함수 객체 할당
  • 런타임 시점에는 함수 객체 생성 및 식별자 할당까지 완료 => 함수 선언문 이전에 함수 참조, 호출 가능

b-3-2. 함수표현식으로 정의한 함수

• 변수 호이스팅 => 함수 표현식 이전 호출 불가능
• 변수 호이스팅
  • 런타임 이전 식별자 생성-> var 키워드로 선언된 변수는 undifined로 초기화
  • 변수 할당문은 런타임에 평가되어 할당문이 실행되는 시점에 함수 객체 할당
  • 함수 표현식 이전에 함수 참조하면 undifined로 평가-> 타입 에러 발생

b-4. Function 생성자 함수

• 빌트인 함수인 Function 생성자 함수
• Function 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성해 반환
• new 없이 호출해도 결과는 동일함
• 생성자함수로 함수 생성하는 방식은 일반적이지 않고 바람직하지 않음
• 클로저 생성 하지 않음
• 함수 선언문, 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작

***생성자 함수 : 객체 생성하는 함수

 

b-5. 화살표 함수

• 화살표 함수 : function 키워드 대신 화살표를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수 선언
• 화살표함수는 항상 익명함수로 정의함
• 화살표함수는 함수선언문, 함수표현식보다 내부 동작도 간략화되어 있음
  • 화살표함수는 생성자 함수로 사용할 수 없음
  • 기존 함수와 this 바인딩 방식이 다름
  • prototype 프로퍼티가 없음
  • arguments 객체 생성 하지 않음

 

5. 함수 호출

• 함수는 함수를 가리키는 식별자와 한쌍의 소괄호인 함수 호출 연산자로 호출
• 함수 호출 연산자 내에는 0개 이상의 인수를 쉼표로 구분해 나열
• 함수를 호출하면 현재의 실행 흐름 중단
• 호출된 함수로 실행 흐름 이동 + 매개변수에 인수가 순서대로 할당 + 함수 몸체의 문들 실행

a. 매개변수와 인수

a-1. 함수 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있는 경우 매개변수를 통해 인수 전달

• 인수 : 값으로 평가될 수 있는 표현식
  • 인수는 함수를 호출할 때 지정
  • 개수와 타입에 제한 ✕
• 매개변수는 함수 정의할 때 선언
  • 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급
  • 함수가 호출되면 함수 몸체 내에서 암묵적으로 매개변수 생성-> undefined로 초기화-> 인수 순서대로 할당
  • 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조 가능
  • 매개변수의 스코프(유효범위)는 함수 내부

a-2. 함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않음

• 매개변수 개수만큼 인수를 전달하지 않아도 에러 발생 ✕
  • 인수가 부족해서 인수가 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined
  • 매개변수보다 인수가 많은 경우 초과된 인수는 무시되고 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관됨

a-3. arguments 객체

• 함수를 정의할 때 매개변수 개수를 확정할 수 없는 가변 인자 함수를 구현할 때 유용하게 사용됨

b. 인수 확인

b-1. 함수 정의 시 적절한 인수가 전달되었는지 확인해야하는 이유

• 자바스크립트 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않음
• 자바스크립트는 동적 언어 => 함수의 매개변수 타입 사전 지정 ✕

b-2. 타입에러는 사전 방지가 어렵고 런타임에 발생함

• 타입스크립트로 컴파일시점에 부적절한 호출 방지
• arguments 객체 통해 인수 개수 확인
• 인수가 전달되지 않은 경우 단출평가 사용해 매개변수에 기본값 할당
  • ES6 매개변수 기본값 사용 시 함수내 인수 체크 및 초기화 간소화 가능
  • 매개변수 기본 값은 매개변수에 인수 전달하지 않았을 경우와 undefined 전달한 경우만 유효

c. 매개변수의 최대 개수

• ECMAScript 사양에서는 매개변수의 최대 개수에 대해 명시적으로 제한 ✕
• 이상적인 함수는 한 가지 일만 해야하고 가급적 작게 만들어야 함
• 매개변수가 많아졌을 때 단점
  • 매개변수가 많아지면 함수를 호출할 때 전달해야할 인수의 순서 고려 => 함수 사용법 어려움, 실수 발생률 ↑
  • 매개변수의 개수나 순서가 변경되면 함수의 호출 방법도 바뀌어 함수 사용하는 코드 전체가 영향을 받음=> 유지보수↓
• 이상적인 매개변수 개수
  • 매개변수는 코드를 이해하는데 방해되는 요소이기 때문에 이상적인 매개변수 개수는 0개
  • 최대 매개변수는 3개정도가 좋고 그 이상 넘어가면 객체로 인수를 전달하는 것이 유리함
• 객체를 인수로 사용하는 경우
  • 키만 정확히 지정하면 매개변수 순서를 신경쓰지 않아도 됨
  • 명시적으로 인수의 의미를 설명할 수 있어서 코드 가독성 높음
  • 하지만 함수 외부에서 내부로 전달한 객체를 내부에서 변경하면 외부 객체도 변경되는 부수 효과 발생

d. 반환문

d-1. 반환문이란?

• 함수는 return 키워드와 표현식(반환값)으로 이뤄진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환
• 함수는 return 키워드를 통해 사용 가능한 모든 값 반환
• 함수 호출은 표현식이며 반환값을 통해 평가됨

 

d-2. 반환문의 역할

• 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나감 => 그 이후 다른 문은 무시됨
• 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식 평가해 반환 => 표현식 없으면 undefined 반환

 

d-3. 반환문의 특징

• 반환문 생략 가능=> 함수는 암묵적으로 undefined 반환
• 반환문은 함수 몸체 내부에서만 사용=> 전역에서 사용식 문법 에러 발생
• 하지만 Node.js는 모듈 시스템에 의해 파일별로 독립적인 파일 스코프 가져서 파일의 가장 바깥 영역에 반환문 사용해도 에러 ✕

 

6. 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

a. 매개변수는 함수 내부에서 변수와 동일하게 취급 => 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달 그대로 따름

b. 원시값은 변경 불가능한 값 =>재할당 통해 새로운 원시값으로 교체

• 값 자체가 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 내부에서 재할당하더라도 원본 훼손되지 않음

c. 객체는 변경 가능한 값=> 직접 할당한 객체 변경

• 참조값이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 내부에서 객체 변경할 경우 원본 훼손되는 부수효과 발생
  • 이런 경우는 코드의 복잡성을 증가시키고 가독성 해침
• 객체 변경돼서 생기는 부작용 해결 방법
  • 객체 변경 추적하려면 옵저버 패턴 등을 통해 객체 참조 공유하는 모든 이들에게 변경 사실 통지하고 대처해야함
  • 객체를 불변객체로 만들어 사용(깊은 복사)
  • 객체 상태 변경이 필요한 경우에는 객체의 방어적 복사를 통해 원본 객체를 완전히 복제해 새로운 객체 생성하고 재할당으로 교체

d. 순수함수

• 순수함수 : 외부 상태를 변경하지 않고 외부 상태에 의존하지도 않는 함수
• 함수형 프로그래밍 : 순수함수를 통해 부수효과를 최대한 억제해 오류 피하고 프로그램의 안정성 높이려는 프로그래밍 패러다임

 

7. 다양한 함수의 형태

a. 즉시 실행 함수

a-1. 즉시 실행 함수 : 함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수

• 단 한번만 호출되고 다시 호출할 수 없음

a-2. 함수 이름이 없는 익명 함수 사용하는 것이 일반적

• 기명도 되긴함
• 하지만 그룹 연산자 내의 기명함수는 함수리터럴로 평가되고 즉시 실행 함수를 다시 호출할 수 없음

a-3. 즉시 실행함수는 반드시 그룹 연산자로 감싸야함

• 예제 에러 이유
  • 1번 예제 : 함수 정의가 함수 선언문의 형식에 맞지 않기 때문에 에러 발생
  • 2번 예제 : 암묵적으로 세미콜론 자동 삽입 기능에 의해 중괄도 뒤에 세미콜론 추가 되어 에러 발생
  • 함수 선언문 뒤의 (소괄호)는 그룹 연산자로 해석되고 그룹 연산자에 피연산자가 없어서 에러 발생
• 그룹 연산자로 함수를 묶는 이유 : 함수 리터럴 평가해 함수 객체 생성하기 위해

 

a-4.함수 리터럴 평가해서 함수 객체 생성할 수 있다면 그룹 연산자 이외의 연산자 사용

 

a-5. 일반 함수처럼 값을 반환하고 인수를 전달할 수 있음

b. 재귀함수

b-1. 재귀함수란?

• 재귀 호출 : 함수가 자기 자신을 호출하는 것
• 재귀 함수 : 자기 자신을 호출 하는 함수
• 재귀함수는 반복되는 처리를 위해 사용
• 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효하기 때문에 함수 내부에서 함수 이름을 사용해 자기 자신 호출 가능

b-2. 탈출 조건

• 재귀 함수는 자신을 무한 재귀 호출하기 때문에 탈출 조건을 반드시 만들어야함
• 탈출 조건이 없으면 함수 무한 호출되어 스택 오버플로 에러 발생
• 대부분 재귀함수는 for문이나 while문으로 구현 가능

c. 중첩 함수

• 중첩함수=내부함수 : 함수 내부에 정의된 함수
• 외부함수 : 중첩함수를 포함하는 함수
• 중첩함수는 외부 함수 내부에서만 호출 가능
• 일반적으로 중첩함수는 자신을 포함하는 외부 함수를 돕는 헬퍼함수의 역할
• 호이스팅으로 인해 혼란 발생할 수 있으므로 if문, for문 등의 코드블록에서 함수선언문으로 함수 정의하는건 별로임

d. 콜백 함수

콜백함수 : 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수

고차함수 : 매개 변수를 통해 함수의 외부에서 콜백함수를 전달받은 함수 또는 함수를 반환하는 함수

 

콜백함수는 고차 함수에 전달되어 헬퍼 함수의 역할을 함

중첩함수는 고정되어 있어 교체하기 힘들지만 콜백함수는 자유롭게 교체할 수 있음

고차함수는 콜백함수를 자신의 일부분으로 합성함

 

고차함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백함수의 호출 시점을 결정해 호출

콜백함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차함수는 필요에 따라 콜백함수에 인수 전달

고차함수에 콜백함수 전달할 때 콜백함수를 호출하지 않고 함수 자체를 전달해야함

 

콜백함수가 고차 함수 내부에만 호출된다면 콜백함수를 익명함수 리터럴로 정의하면서 바로 고차 함수에 전달하는것이 일반적

콜백함수로서 전달된 함수 리터럴은 고차 함수가 호출될 때마다 평가되어 함수 객체 생성

콜백 함수를 다른곳에서 호출하거나 콜백함수를 전달받는 함수가 자주 호출된다면 함수 외부에서 콜백함수 정의 후 전달하는 것이 효율적

콜백함수는 함수형 프로그래밍 패러다임, 비동기 처리(이벤트 처리, Ajax 통신, 타이머 함수 등), 배열 고차 함수에 활용

e. 순수함수와 비순수함수

순수 함수 : 함수형 프로그래밍에서 어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 부수효과가 없는 함수

동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환하는 함수

어떤 외부 상태에도 의존하지 않고 오직 매개변수를 통해 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 값 생성 후 반환

최소 하나 이상의 인수 전달 받음 (인수 전달받지 않는 경우는 항상 동일한 값이므로 상수와 마찬가지)

순수함수는 인수의 불변성 유지

함수의 외부 상태 변경하지 않음

동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값 반환

 

비순수함수 : 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 부수효과가 있는 함수

함수 외부 상태에 의존하는 함수는 외부 상태에 따라 반환값 달라짐

외부 상태에는 전역 변수, 서버 데이터, 파일, console, DOM 등이 있음

만약 외부 상태에 의존하지 않더라도 내부 상태가 호출될 때마다 변화하는 값(현재 시간 등)이라면 비순수함수

외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는 함수

인자를 전달받지 않고 함수 내부에서 외부 상태 직접 참조 시 외부 상태에 의존하게 되어 반환값이 변할 수 있고 외부 상태도 변경 가능

매개변수를 통해 객체 전달 받는 함수

 

함수형 프로그래밍

순수함수와 보조함수의 조합을 통해 외부 상태를 변경하는 부수 효과를 최소화해 불변성 지향하는 프로그래밍 패러다임

로직 내 조건문, 반복문 제거해 복잡성 해결

변수 사용을 억제하거나 생명주기를 최소화해서 상태 변경을 피해 오류 최소화

순수함수를 통해 부수효과 최대한 억제해 오류 피하고 프로그램의 안정성 높이려는 프로그래밍

자바스크립트는 멀티 패러다인 언어 => 객체지향 프로그래밍 + 함수형 프로그래밍

 

 

 

모던 자바스크립트 딥다이브 책을 정리한 내용입니다!!!