[모던자바스크립트 Deep Dive] 12. 함수

함수란?

프로그래밍 언어에서 함수는 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것을 의미한다.

 

• 변수 : 함수 내부로 입력을 전달받는 변수
• 입력하는 값 : 인수
• 반환 값 : 출력 값

※함수는 값이고 여러개 존재할 수 있다. => 식별자인 함수 이름 사용가능!

 

function add(x,y) {	//add => 함수 이름, x,y => 매개변수
	return x + y;	// x + y => 반환 값
}

add(2,5)	//2,5 => 인수

함수는 함수 정의를 통해 생성하는데 함수를 정의하는 것만으로 실행되는 것이 아니라 함수의 실행을 명시적으로 지시해야 한다.

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

명시적으로 함수 실행을 지시하는 것을 함수 호출이라고 한다.

// 함수 호출
var result = add(2, 5);

// 함수 add에 인수 2, 5를 전달하면서 호출하면 반환값 7을 반환한다.
console.log(result); // 7

 

함수를 사용하는 이유

1. 함수는 몇 번이든 호출할 수 있으므로 코드의 재사용성이 좋다.
2. 코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높여 유지보수의 편의성을 높이고 코드의 신뢰성을 높인다.
3. 적절한 함수 이름을 통해 코드의 가독성을 높인다.

 

함수 리터럴

자바스크립트는 객체 타입의 값이므로 함수도 함수 리터럴로 생성할 수 있다.

함수 리터럴의 구성요소 : function 키워드, 함수 이름, 매개변수 목록, 함수 몸체

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

구성요소	설명
함수 이름	1. 함수는 식별자 이므로 네이밍 규칙을 준수해야 한다. 2. 함수 이름은 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자다. 3. 이름이 있는 함수를 기명 함수, 이름이 없는 함수를 익명함수라고 한다.
매개변수 목록	1. 0개 이상의 매개변수를 소괄호로 감싸고 쉼표로 구분한다. 2. 매개변수 목록은 순서에 의미가 있다. 3. 매개변수는 함수 몸체 내에서 변수와 동일하게 취급되므로 네이밍 규칙을 준수해야 한다.
함수 몸체	1. 함수가 호출 되었을 때 일괄적으로 실행될 문들을 하나의 실행 단위로 정의한 코드 블록이다. 2. 함수 몸체는 함수 호출에 의해 실행된다.

함수 리터럴도 평가되어 값을 생성하는데, 이 값이 객체이다. 결국, 함수도 객체이긴 하지만 일반 객체와는 다르다.

 => 일반 객체는 호출할 수 없지만, 함수는 호출할 수 있다.

 => 함수 객체만의 고유한 프로퍼티를 갖는다.

 

함수 정의

함수를 정의하는 방법에는 4가지가 있다.

1. 함수 선언문
2. 함수 표현식
3. Function 생성자 함수
4. 화살표 함수(ES6)

 

함수 선언문

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

// 함수 참조
console.dir(add); // ƒ add(x, y)

// 함수 호출
console.log(add(2, 5)); // 7

※주의 : 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다!

 

자바스크립트 엔진은 함수 선언문을 해석해 함수 객체를 생성한다. 여기에서 자바스크립트 엔진은 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동인한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고, 거기에 함수 객체를 할당한다.

 

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

 

자바스크립트 엔진은 함수 선언문을 함수 표현식으로 변환해 함수 객체를 생성한다고 할 수있다.(완벽하게 동일하게 동작하는 것은 아니다)

 

함수 표현식

함수 표현식 : 함수리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당해서 사용하는 방식

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

console.log(add(2, 5)); // 7

함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출할 수 있다. 그러나 함수 표현식으로 정의한 함수는 함수 표현식 이전에 호출할 수 없다. (아래 예제 참조)

 =>함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정의한 함수의 생성 시점이 다르기 때문

 

// 함수 참조
console.dir(add); // ƒ add(x, y)
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 선언문도 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행되어, 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성된다. 그리고 자바스크립트 엔진이 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고 함수 객체를 할당한다.

 

이렇게 되면, 코드가 한줄씩 순차적으로 실행되기 시작하는 런타임에는 이미 함수 객체가 생성되어 있고 식별자에 할당까지 완료된 상태다. 그렇기에 함수를 참조할 수 있고 호출할 수도 있다.

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

 

변수 호이스팅과 함수 호이스팅의 차이점

• var 키워드로 선언된 변수는 undefined로 초기화 => 변수 선언문 이전에 참조 시 undefined로 평가
• 함수 선언문으로 생성된 식별자는 함수 객체로 초기화 => 함수 선언문 이전에 참조시 호출 가능!!

 

그러나 함수 표현식은 변수에 할당되는 값이 함수 리터럴인 문이기 때문에 변수 선언문과 변수 할당문을 기술한 축약 표현과 동일하게 동작한다.

 

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

  => 결론 : 함수 표현식으로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 아닌 변수호이스팅이 발생!!

 

Function 생성자 함수

자바스크립트가 제공하는 빌트인 함수인 Function 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 사용하면 함수 객체를 반환한다.

 

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

console.log(add(2, 5)); // 7

Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 방식은 일반적이지 않으며 바람직하지도 않다.!

 => 클로저를 생성하지 않음, 함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작.

 

 

화살표 함수

ES6에서 도입된 화살표 함수는 function 키워드 대신 화살표 { => } 를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수를 선언할 수 있다. 화살표 함수는 항상 익명함수로 정의한다.

 

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

화살표 함수는 기존의 함수보다 표현만 간략한 것이 아니라 내부 동작 또한 간략화 되어있다.

 

함수호출

함수는 실행할 함수를 가르키는 식별자와 소괄호인 함수호출 연산자로 호출한다.

함수를 호출하면 자바스크립트 엔진은 현재 실행 흐름을 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름을 옮긴다.

 

매개변수와 인수

함수를 실행하기 위해서 필요한 값을 외부에서 함수 내부로 전달할 경우 매개변수를 통해서 인수를 전달한다.

 - 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 하며, 개수와 타입에 제한이 없다.

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

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

• 매개변수는 함수를 정의할 때 선언하며, 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급된다.
• 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참수할 수 있고 외부에서는 참조할 수 없다
• 함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않는다.
   => 인수가 부족해서 할당이 안될 시 undefined로 할당
   => 매개변수보다 인수가 더 많을 경우 초과된 인수는 무시 (암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관)

 

인수 확인

자바스크립트는 함수에서 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않고, 동적 타입언어기 때문에 인수의 갯수나 타입을 사전에 확인하지 않는다.

 

• 타입스크립트와 같은 정적 타입 언어 사용
• 함수 내부에서 적절한 인수가 전달되었는지 확인
• argument객체로인수의 갯수 및 초기값 할당

위와 같은 방법으로 매개변수의 인수를 확인하여 오류를 방지해야 한다.

또한 매개변수의 개수가 많을수록, 하나의 함수가 여러가지 일을 한다는 의미이다.

 => 실수를 발생시킬 가능성을 높인다. 따라서, 함수의 매개변수는 작을수록 좋다.!

 

반환문

function multiply(x, y) {
  return x * y; // 반환문
}

// 함수 호출은 반환값으로 평가된다.
var result = multiply(3, 5);
console.log(result); // 15

함수 호출은 표현식이므로 return 키워드가 반환한 표현식의 평가 결과를 반환한다.

 

1. 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 실행되지 않고 무시된다.
2. 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다.
    =>반환 값으로 사용할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.
3. 반환문은 생략할 수 있다.

 

다양한 함수의 형태

즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수 -> 단 한번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.

// 익명 즉시 실행 함수
(function () {
  var a = 3;
  var b = 5;
  return a * b;
}());	//즉시 실행 함수는 반드시 그룹 연산자로 감싸야 한다.

 

재귀함수

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 함수라고 한다.

// 팩토리얼(계승)은 1부터 자신까지의 모든 양의 정수의 곱이다.
// n! = 1 * 2 * ... * (n-1) * n
function factorial(n) {
  // 탈출 조건: n이 1 이하일 때 재귀 호출을 멈춘다.
  if (n <= 1) return 1;
  // 재귀 호출
  return n * factorial(n - 1);
}

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

재귀 함수 내에는 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다.

 

중첩함수

함수 내부에 정의 된 함수를 중첩 함수라 한다.

중첩 함수를 포함하는 함수를 외부 함수라 한다.

function outer() {
  var x = 1;

  // 중첩 함수
  function inner() {
    var y = 2;
    // 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다.
    console.log(x + y); // 3
  }

  inner();
}

outer();

콜백함수

콜백함수 : 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수

고차함수 : 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백함수를 전달받은 함수

// 외부에서 전달받은 f를 n만큼 반복 호출한다
function repeat(n, f) {
  for (var i = 0; i < n; i++) {
    f(i); // i를 전달하면서 f를 호출
  }
}

var logAll = function (i) {
  console.log(i);
};

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

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

// 반복 호출할 함수를 인수로 전달한다.
repeat(5, logOdds); // 1 3