🌸12장. 함수

✅12.1 함수란?

일련의 과정을 문(statement)으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것

• 매개변수(parameter) : 함수 내부로 입력을 전달받는 변수

• 인수(argument) : 입력

• 반환값(return value): 출력

함수를 사용하는 이유

1. 코드의 재사용

   • 동일한 작업을 반복적으로 수행하는 코드를 함수로 만들어 사용하는 것이 효율적이다.

2. 유지보수 편의성 & 코드의 신뢰성

   • 같은 코드의 중복으로 인한 수정에 걸리는 시간과 사람의 실수를 억제하고 재사용성을 높일 수 있다.

3. 코드의 가독성

   • 함수는 객체 타입의 값 이다. → 이름(식별자)를 붙일 수 있음

   • 적절한 함수 이름은 함수 내부 코드를 이해하지 않고도 함수의 역할을 파악할 수 있게 돕고, 이는 코드의 가독성을 향상시킨다.

함수 리터럴

// 변수에 "함수 리터럴"을 할당
var f = function add(x, y) {
    return x + y;
};

• 위 코드는 함수 리터럴을 변수에 할당한 것

함수는 객체(object)다.

• 함수는 일반 객체와는 다르다.

  • 일반 객체는 호출할 수 없지만, 함수는 호출할 수 있다.

  • 함수는 함수 객체만의 고유한 프로퍼티를 갖는다.

✅12.2 함수 정의

자바스크립트에서 함수를 정의하는 방법은 총 4가지가 있다.
1. 함수 선언문
2. 함수 표현식
3. Function 생성자 함수
4. 화살표 함수

정의된 함수는 자바스크립트 엔진에 의해 평가되어 함수 객체가 된다.

함수 선언문

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

• 함수 리터럴은 함수 이름을 생략할 수 있지만, 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다.

• 함수선언문은 표현식이 아닌 문이다. → 변수에 할당할 수 없다.

코드의 문맥에 따른 자바스크립트 엔진의 함수 해석

자바스크립트 엔진이 코드 문맥에 따라 동일한 **함수 리터럴**을 함수 선언문 or 함수 리터럴 표현식으로 해석한다.

• ❗함수 선언문은 표현식이 아닌 문이고, 함수 표현식은 표현식인 문

• 함수 리터럴이 단독으로 사용되는 경우 → 함수 선언문으로 해석

• 함수 리터럴이 값으로 평가되어야 하는(변수에 할당 or 피연산자로..) 문맥 → 함수 리터럴 표현식 으로 해석

🧐 함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다.

// 1️⃣ 함수 리터럴 표현식으로 함수 호출
(function bar() {
    console.log("bar"); // ReferenceError: bar is not defined
});
bar();

// 2️⃣ 함수 선언문으로 함수 호출
function foo() {
    console.log("foo"); // foo
}
foo();

함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자

• 함수 몸체 외부에서는 함수 이름을 참조할 수 없다.

• 즉, 함수를 가리키는 식별자가 없다.

1️⃣ 함수 리터럴 표현식으로 호출 시 메모리 구조

image

2️⃣ 함수 선언문으로 함수 호출 시 메모리 구조

image

• 자바스크립트 엔진은 함수 선언문을 해석해 함수 객체를 생성한다.

• 생성된 함수 객체를 가리키는 유효한 식별자가 필요하다.

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

💡 결론적으로, 자바스크립트 엔진은 함수 선언문을 함수 표현식으로 변환 → 함수 객체를 생성

함수 표현식

함수는 일급 객체이므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있다.
→ 함수 표현식(function expression)

• 자바스크립트 함수는 값처럼 변수에 할당할 수도 있고 프로퍼티 값이 될 수도 있으며 배열의 요소가 될 수도 있다. 이처럼 값의 성질을 갖는 객체를 일급 객체라 한다.

• 함수 리터럴의 함수 이름은 생략할 수 있다. → 익명 함수

함수 생성 시점과 함수 호이스팅

함수 선언문은 호출할 수 있지만, 함수 표현식은 호출할 수 없다.
=> "생성 시점"이 다르기 때문

// 함수 참조
console.dir(add); // [Function: add]
console.dir(sub); // undefined

// 함수 호출
console.log(add(2, 5)); // 7
console.log(sub(2, 5)); // TypeError: sub is not a function

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

// 함수 표현식
var sub = function (x, y) {
    return x - y;
};

함수 호이스팅 : 함수 선언문이 코드의 선두로 올려진 것 처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징

• 함수를 정의하면 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성된다.

• 자바스크립트 엔진은 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고 생성된 함수 객체를 할당한다.

• 즉, 런타임에는 이미 함수 객체가 생성되어 있고 함수 이름과 동일한 식별자에 할당까지 완료된 상태이다.

함수 표현식으로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 아닌 "변수 호이스팅"이 발생한다.

• 함수 표현식은 변수에 할당되는 값이 함수 리터럴인 문이다.

• 따라서, 함수 표현식은 변수 선언문과 변수 할당문을 한 번에 기술한 축약 표현과 동일하게 동작.

• 변수 할당문의 값은 런타임(할당문이 실행되는 시점)에 평가되므로

  ⇒ 함수 표현식의 함수 리터럴도 런타임에 평가되어 함수 객체가 된다.

• 변수 호이스팅 vs 함수 호이스팅 공통점

  • 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행되어 식별자를 생성한다. 차이점

  • var 키워드로 선언된 변수는 undefined로 초기화

  • 함수 선언문을 통해 암묵적으로 생성된 식별자는 함수 객체로 초기화 ⇒ 함수 선언문 이전에도 호출 가능 feat.호이스팅

화살표 함수

const add = (x, y) => x + y;
console.log(add(1, 2));

• function 키워드 대신 화살표 ⇒ 를 사용해 함수를 선언할 수 있다.

• 화살표 함수는 항상 익명함수로 정의한다.

✅12.3 함수 호출

매개변수와 인수

• 함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 내부로 전달할때, 매개변수를 통해 인수를 전달한다.

• 함수가 호출되면 : 함수 몸체 내에서 암묵적으로 매개변수가 생성되고 undefined로 초기화된 이후 인수가 순서대로 할당된다.

• 함수는 매겨변수의 개수와 인수(argument)의 개수가 일치하지 않아도 된다.

  • 인수 < 매개변수 : 나머지 매개변수에 대해서는 암묵적으로 undefined

  • 인수 > 매개변수 : 모든 인수는 암묵적으로 arguments 객체에 프로퍼티로 보관된다.

자바스크립트 문법상의 문제

1️⃣ 자바스크립트 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않는다.
2️⃣ 자바스크립트는 "동적 타입 언어"다. => 자바스크립트 함수는 매개변수의 "타입을 사전에 지정할 수 없다."

따라서, 함수를 정의할 때 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다.

1. typeof연산자 사용해서 인수 타입 검사하기

2. 정적 타입 선언이 가능한 Typescript 사용하기

3. 인수가 전달되지 않은 경우 단축평가를 사용해 기본값 할당

4. 매개변수에 기본값(default value) 을 할당하기

   → 함수 내에서 수행하던 인수 체크 및 초기화 간소화할 수 있다.

// 1. typeof 연산자로 인수 타입 검사하기
function add(x, y) {
    if (typeof x !== "number" || typeof y !== "number") {
        throw new TypeError("인수는 모두 숫자(number)값 이어야 합니다.");
    }
    return x + y;
}

console.log(add(1, 2)); // 3
console.log(add(2)); // TypeError: 인수는 모두 숫자(number)값 이어야 합니다.
console.log(add("a", "b")); // TypeError: 인수는 모두 숫자(number)값 이어야 합니다.

// 3. 단축평가 사용하기
function mul(a, b, c) {
    a = a || 1;
    b = b || 1;
    c = c || 1;

    return a * b * c;
}
console.log(mul(1, 2, 3)); // 6
console.log(mul(1, 2)); // 2
console.log(mul(1)); // 1
console.log(mul()); // 1

// 4. 매개변수 기본값 사용하기
function sub(a = 0, b = 0) {
    return a - b;
}
console.log(sub(10, 9)); // 1
console.log(sub(10)); // 10
console.log(sub()); // 0

반환문

함수는 return 키워드와 표현식(반환값)으로 이뤄진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환할 수 있다.

함수 호출은 표현식이다.
👉 "함수 호출 표현식은 return 키워드가 반환한 표현식의 평가 결과(반환값)으로 평가된다."

1. 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다.

2. 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다.

   • return 키워드 뒤에 반환값으로 사용할 표현식을 명시하지 않으면 undefined가 반환된다.

✅12.4 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

값에 의한 호출과 참조에 의한 호출

• 값에 의한 호출(call by value) : 함수 호출시 매개변수에 원시 값(primitive value)을 전달

  • 원시 타입의 인수(argument)는 값 자체가 복사되어 매개변수에 전달

  • 해당 값을 변경해도 원본이 훼손되지 않는다. (side effect X)

• 참조에 의한 호출(call by reference) : 함수 호출시 매개변수에 객체(object) 를 전달

  • 객체 타입 인수(argument) 는 참조 값이 복사되어 매개변수에 전달

  • 참조 값을 통해 전달한 객체를 변경할 경우 원본이 훼손된다. ( side effect O )

function changeVal(primitive, obj) {
    primitive += 100;
    obj.name = "Kwak";
}

var num = 100;
var person = { name: "KKKK" };

console.log(num); // 100
console.log(person); // { name: 'KKKK' }

// 원시값은 값 자체가 복사되어 전달. 객체는 참조값이 복사되어 전달된다.
changeVal(num, person);

console.log(num); // 100
console.log(person); // { name: 'Kwak' } 🧐원본 훼손

참조에 의한 호출의 문제점

객체가 변경될 수 있기 때문에 "상태 변화 추적"이 어렵다.

해결방법 중 하나는 객체를 불변 객체(immutable object)로 만들어 사용하는 것이다.

• 객체의 복사본을 새롭게 생성하는 것은 비용(cost)이 원본 객체 규모에 따라 커질 수 있다.

• 하지만, 객체를 마치 원시 값처럼 변경 불가능한 값으로 동작하게 만들 수 있다.

• 변경이 필요한 경우 : 깊은 복사(deep copy)를 통해 새로운 객체를 생성하고 재할당한다. (side effect X)

순수함수

• 외부 상태를 변경하지 않고 외부상태에 의존하지도 않는 함수

• 순수 함수를 통해 side effect를 최대한 억제하여 오류를 피하고 프로그램의 안정성을 높인다. ⇒ 함수형 프로그래밍

✅12.5 다양한 함수의 형태

즉시 실행 함수(IIFE, Immediately Invoked Function Expression)

• 함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수

• 익명 함수를 사용하는 것이 일반적이다.

• 반드시 그룹 연산자( ... )로 감싸야 한다.

// 즉시 실행 함수 - 일반적인 방식
(function () {
    /// ...
})();

// 함수 리터럴을 평가해서 함수 객체를 생성할 수 있다면, 그룹 연산자 이외의 연산자 사용 가능
!(function () {
    /// ...
})();

재귀함수(recursive function)

• 자기 자신을 호출하는 함수

• 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효하기 때문에, 함수 내부에서는 함수 이름을 이용해 자기 자신을 호출할 수 있다.

• 탈출조건을 반드시 만들어야 한다. 없으면 스택 오버플로 에러 발생

중첩 함수(nested function) == 내부 함수(inner function)

• 함수 내부에 정의된 함수

• 중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출할 수 있다.

  • 외부 함수(outer function) : 중첩 함수를 포함하는 함수

• 중첩 함수는 자신을 포함하는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수(helper function)역할을 한다.

function outer() {
    var x = 1;

    // 중첩 함수 == 내부 함수
    function inner() {
        var y = 2;

        // 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다.
        console.log(x + y); // 3
    }
    inner();
}
outer();

콜백 함수(callback function)

• 함수의 매개변수(parameter)를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수

• 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출된다.

  • 고차 함수(Higher-Order Function, HOF) : 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수

• 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수(argument)를 전달할 수 있다. → 고차함수에 콜백함수 전달 시 콜백 함수를 호출하지 않고 함수 자체를 전달해야 한다.

• 함수는 일급 객체 이므로 함수의 매개변수를 통해 함수를 전달 가능 ⇒ 함수는 더 이상 내부로직에 강력히 의존하지 않고 외부에서 로직의 일부분을 함수로 전달받아 수행하므로 유연한 구조를 갖는다.

// 외부에서 전달받은 func 를 n 만큼 반복 호출 - 고차 함수 repeat
function repeat(n, f) {
    for (var i = 0; i < n; i++) {
        f(i);
    }
}

// 콜백 함수 정의 - logAll
var logAll = function (i) {
    console.log(i);
};

// 반복 호출할 함수를 인수로 전달
repeat(5, logAll); // 0 1 2 3 4

// 콜백 함수 정의 - logOdd
var logOdd = function (i) {
    if (i % 2) console.log(i);
};

// 반복 호출할 함수를 인수로 전달
repeat(5, logOdd); // 1 3