[모던 자바스크립트 Deep Dive] 12장 함수

<모던 자바스크립트 Deep Dive>의 12장 내용을 요약 및 정리한 내용입니다.

 

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모던 자바스크립트 Deep Dive - YES24

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1. 함수란?

• 함수 : 프로그래밍 언어의 함수는 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행단위로 정의한 것을 말합니다. 
• 함수의 구성요소 : 함수 내부로 입력을 전달 받는 변수를 매개변수, 입력을 인수, 출력을 변환값이라고 합니다. 
• 함수 정의와 함수 호출 : 함수는 함수 정의를 통해 생성됩니다. 이렇게 생성된 함수를 인수를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 지시하는 것을 함수 호출이라고 부릅니다. 함수를 호출하면 코드 블록에 담긴 문들이 일괄적으로 실행되고 반환값을 반환합니다.

2. 함수를 사용하는 이유

• 코드의 재사용 : 함수는 필요할 때 여러번 호출이 가능합니다. 따라 동일한 작업을 반복적으로 수행해야 한다면 같은 코드를 중복해서 여러 번 작성하는 것이 아니라 미리 정의된 함수를 재사용하는 것이 효율적입니다.
• 유지보수의 편의성 & 코드의 신뢰성 : 함수를 사용하지 않고 같은 코드를 중복해서 여러 번 작성하면 그 코드를 수정해야 할 때 중복된 횟수만큼 코드를 수정해야 합니다. 또한 사람을 실수를 하기 마련이므로 실수할 가능성도 높아집니다. 함수를 사용함으로써 위와 같은 문제에서 벗어날 수 있습니다.
• 코드의 가독성 : 함수는 객체 타입의 값입니다. 따라 이름을 붙일 수 있습니다. 적절한 함수 이름은 함수 내부 코드를 이해하지 않고도 함수의 역할을 파악할 수 있게 합니다.

3. 함수 리터럴

함수도 숫자 리터럴, 객체 리터럴과 같이 함수 리터럴로 생성할 수 있습니다. 함수 리터럴의 구성요소는 아래와 같습니다. 또한 함수의 객체입니다. 그렇지만 일반 객체와는 달리 함수를 호출할 수 있다는 차이점이 있습니다.

구성요소	설명
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. 이름이 있는 함수를 기명 함수, 이름이 없는 함수를 무명/익명 함수라 한다.
매개변수 목록	0개 이상의 매개변수를 소괄호로 감싸고 쉼표로 구분한다. 각 매개변수에는 함수를 호출할 때 지정한 인수가 순서대로 할당된다. 즉, 매개변수 목록은 순서에 의미가 있다. 매개변수는 함수 몸체 내에서 변수와 동일하게 취급된다. 따라서 매개 변수도 변수와 마찬가지로 식별자 네이밍 규칙을 준수해야 한다.
함수 몸체	함수가 호출되었을 때 일관적으로 실행될 문들을 하나의 실행 단위로 정의한 코드 블록이다. 함수 몸체는 함수 호출에 의해 실행된다.

4. 함수 정의

함수 정의란 함수를 호출하기 이전에 인수를 전달받을 매개변수와 실행할 문들, 그리고 반환할 값을 지정하는 것을 말합니다. 이렇게 정의된 함수는 함수 객체가 됩니다.

4.1 함수 선언문

함수 선언문을 사용해 함수를 정의 하는 방식은 다음과 같습니다.

함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일하나 함수 선언문은 함수 이름을 생략할수 없습니다.

또한 함수 선언문은 표현식이 아닌 문이라는 특징이 있습니다. 그렇기에 표현식이 아닌 문은 변수에 할당할 수 없습니다. 하지만 함수의 경우 함수 선언문이 변수에 할당되는 것처럼 보입니다.

이러한 이유는 자바스크립트 엔진이 생성된 함수를 호출하기 위해  함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고, 거기에 함수 객체를 할당하기 때문입니다. 즉, 함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출되는 것 입니다.

 

4.2 함수 표현식

함수 표현식을 통해 함수를 정의하는 방식은 다음과 같습니다. 

자바 스크립트는 객체 타입의 값입니다.  함수와 같이 값의 성질을 갖는 객체를 일급 객체라고 부릅니다. 

4.3 함수 생성 시점과 함수 호이스팅

함수 표현문과 함수 표현식이 정확히 동작하지는 않습니다. 왜냐하면 함수 선언문은 "표현식이 아닌 문"이고 함수 표현식은 "표현식인 문"이기 때문입니다.

 

이러한 차이는 함수 생성 시점과 호이스팅에서 차이가 발생합니다.

 

함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정의한 함수의 생성시점이 다르기 때문입니다.

 

함수 선언문의 경우 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 런타임 이전에 작동되는 함수 호이스팅으로 생성된다는 특징이, 함수 표현식의 경우 런타임에 평가되어 변수 호이스팅으로 생성된다는 특징이 존재합니다.

 

그렇기에 함수 표현식으로 정의한 함수는 반드시 함수 표현식 이후에 참조 또는 호출해야하는 주의점이 요구됩니다.

4.4 Function 생성자 함수

Function 생성자 함수를 통해 함수를 정의하는 방식은 다음과 같습니다.

하지만 Function 생성자 함수로 함수를 생성하는 방식은 일반적이지 않으며 바람직하지도 않기에 사용하는 것을 자제해야 한다.

4.5 화살표 함수

ES6에서 도임된 화살표 함수를 통해 함수를 정의하는 방식은 다음과 같습니다.

화살표 함수는 기존의 함수보다 표현과 내부 동작이 갼략화 되어 있다는 특징과 생성자 함수로 사용할 수 없다는 특징

이 존재합니다.

5. 함수 호출

 

함수는 함수를 가리키는 식별자과 한 쌍의 소괄호인 함수 호출 연산자로 호출합니다. 함수 호출 연산자 내에서는 0개 이상의 인수를 쉼표로 구분해서 나열합니다. 또한 함수를 호출하면 현재의 실행 흐름을 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름을 옮기며, 이때 매개변수에 인수가 순서대로 할당되고 함수 몸체의 문들이 실행되기 시작합니다.

5.1 매개변수와 인수

 

함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 잇는 경우, 매개변수를 통해 인수를 전달합니다. 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 하며, 인수는 함수를 호출할 때 지정하고 개수와 타입에 제한이 없습니다.매개 변수는 함수를 정의할 때 선언하며, 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급됩니다. 따라 함수 몸체에서 암묵적으로 매개변수가 생성되어 일반 변수와 마찬가지로 undefined로 초기화된 이후 인수가 순서대로 할당됩니다.

 

매개 변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있고 함수 몸체 외부에서는 참조할 수 없습니다.

 

또한 자바스크립트의 함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않습니다.

이때, 매개변수보다 인수가 부족할 경우에 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined로, 매개변수보다 인수가 많을 경우에는 초과된 인수는 실행에서는 무시하지만 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관됩니다. 

5.2 인수 확인

1. 자바스크립트 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않습니다.

2. 자바스크립트는 동적 타입 언어입니다. 따라서 자바스크립트 함수는 매개변수 타입을 사전에 지정할 수 없습니다. 

5.3 매개변수의 최대 개수

매개변수의 최대 개수에 대해서 명시적으로 제한하고 있지는 않지만 매개변수가 많게 되면 함수를 호출할 때 전달해야할 인수의 순서를 고려해야하므로 함수의 사용법을 잉해하기 어렵게 만들고 실수를 발생시킬 가능성을 높입니다. 그렇기에 이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 적은 매개변수를 전달하는 것이 좋습니다. 따라 최대 3개 이상을 넘지 않는 것을 권장합니다.

5.4 반환문

 

함수는 return 키와드와 표현식(반환값)으로 이뤄진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환 할 수 있습니다.

 

반환문은 아래와 같은 두 가지 역할을 합니다.

 

1. 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나갑니다. 따라서 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시됩니다.

2. 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환합니다. return 키워드 뒤에 반환값으로 사용할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환됩니다.

6. 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

원시 값은 값에 의한 전달, 객체는 참조에 의한 전달 방식으로 동작합니다. 매개 변수도 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급되므로 매개 변수 또한 타입에 따라 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달 방식 그대로 따릅니다.

이때 문제가 발생될 수 있는 것이 "참조에 의한 전달"인 객체 타입 인수 입니다. 객체 타입 인수의 경우, 참조 값이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 하수 몸체에서 참조 값을 통해 객체를 변경할 경우 원본이 훼손됩니다. 즉, 함수 외부에서 함수 몸체 내부로 전달한 참조 값에 의해 원본 객체가 변경되는 부수 효과가 발생한다는 의미입니다.

 

이러한 문제점은 아래와 같은 두 가지 방법으로 해결할 수 있습니다.

 

1. 객체를 불변 객체로 만들어 사용하여 객체를 원시 값처럼 변경 불가능한 값으로 동작하게 만드는 방법

2. 객체의 상태 변경이 필요한 경우에는 객체의 방어적 복사인 원본 객체를 완적히 복제하는 깊은 복사로 새로운 객체를 생성하고 재할당을 통해 교체하는 방법

7. 다양한 함수의 형태

• 즉시 실행 함수 : 함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 말합니다. 즉시 실행 함수는 단 한번만 호출 되며 다시 호출할 수 없습니다. 또한 익명 함수를 사용하는 것이 일반적이며 기명 함수도 사용가능 하지만 기명 함수 역시 다시 호출할 수는 없습니다. 반드시 그룹 연산자로 감싸야 하며, 일반 함수처럼 값을 반환할 수도 인수를 전달할 수도 있습니다.
• 재귀 함수 : 함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출이라고 합니다. 재귀 함수는 자기 자신을 호출하는 행위, 즉 재귀 호출을 수행하는 함수를 말합니다. 재쉬 함수는 반복 처리되는 처리를 위해 사용하며, 자신을 무한 재귀 호출하기 때문에 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다는 주의점이 요구됩니다.
• 중첩 함수 : 함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 혹은 내부 함수라고 합니다. 그리고 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수라고 부릅니다. 중첩 함순느 외부 함수 내부에서만 호출할 수 있으며, 일반적으로 중첩함수는 자신을 포한하는 외부함수를 돕는 헬퍼 하무의 역할을 합니다.
• 콜백 함수 : 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 하며, 매개 변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달 받은 함수를 고차 함수라고 합니다. 중첩 함수가 외부함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 하는것처럼 콜백 함수도 고차 함수에 전달되어 마치 일부분과 같이 헬퍼 함수의 역할을 수행합니다. 
• 순수 함수와 비순수 함수 : 어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 즉 부수 효과가 없는 함수를 순수 함수라 하고, 외부상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 즉 부수 효과가 있는 함수는 비순수 함수라고 합니다. 그렇기에 비순수 함수가 많으면 많을 수록 코드의 복잡성을 증가 시키기에 이를 최대한 줄이고 순수 함수를 통해 프로그램의 안정성을 높이는 것이 중요합니다.