TIL 71 (함수)

오늘은 쉽지만 복잡한 함수에 대해서 깊이 있게 알아보도록 하겠습니다. 저는 함수에 대해서 머릿속으로 이해는 하고 있지만 정확하게 표현하는 것이 쉽지 않았던 것 같습니다. 그래서 이 기회를 통해서 저만의 언어로 표현할 수 있도록 내용을 정리했습니다.

 

자바스크립트에서 함수를 이용하는 이유는 다음과 같습니다.

첫째, 동일한 작업을 반복적으로 수행할 경우 중복적으로 코드를 구현하는 것이 아니라 함수를 호출함으로써 코드의 재사용이 가능합니다.

둘째, 중복된 코드를 수정할 경우, 코드 수정 시간이 증가하고 실수가 발생할 가능성이 높아집니다. 코드의 중복을 억제함으로써 유지보수의 편의성을 높이고 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높일 수 있습니다.

셋째, 적절한 함수 이름을 이용한다면 함수의 내부 코드를 이해하지 않고도 함수의 역할을 파악할 수 있기에 코드의 가독성을 향상시킵니다.

 

이러한 장점을 가진 함수는 함수 선언문, 함수 표현식, Function 생성자 함수, 화살표 함수를 통해서 정의할 수 있습니다.

// 함수 선언문
function add (x, y) {
  return x + y;
}
// 함수 표현식
var add = function (x, y) {
  return x + y;
}
// Function 생성자 함수
var add = new Function('x', 'y', 'return x + y');
// 화살표 함수
var add = (x, y) => x + y;

함수 선언문

- 자바스크립트 엔진을 통해서 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고, 거기에 함수 객체가 할당됩니다.

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

console.log(add(1, 2));
// 여기서 add는 함수의 이름이 아닌 식별자 add 입니다.

- TIL 63 (호이스팅)에서 알아봤던 것처럼 함수 선언문은 함수 호이스팅이 발생합니다.

 

함수 표현식

- 자바스크립트 함수는 일급 객체입니다. 값처럼 변수에 할당할 수도 있고, 프로퍼티 값이 될 수도 있으며, 배열의 요소가 될 수도 있습니다. 함수는 이러한 일급 객체이기에 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있는데 이러한 정의 방식이 함수 표현식입니다. (리터럴은 사람이 이해할 수 있는 문자 또는 약속된 기호를 사용해 값을 생성하는 표기 방식을 의미합니다.)

- 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자입니다. 그래서 함수 이름으로 호출하는 것이 아닌 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출합니다. 이는 함수 선언문도 동일합니다.

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

foo(1, 2); // 3
add(1, 2); // ReferenceError: add is not defined

- var 키워드로 선언된 함수는 변수 호이스팅이 발생합니다.

console.log(add(1, 2)) // 3

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

console.log(add(3, 4)); // TypeError: add is not a function

var add = function (x, y) {
  return x + y;
}
// 1 ~ 5, 7 ~ 11 각각 주석처리하여 결과를 확인해보세요.

- JSON를 창안한 더글라스 크락포드는 함수 호이스팅 문제 때문에 함수 선언문 대신 함수 표현식을 사용할 것을 권장합니다.

 

Function 생성자 함수

- 자바스크립트 빌트인 함수인 Funtion 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출함으로써 함수 객체를 생성해서 반환합니다.

- 클로저를 생성하지 않는 등, 함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작합니다.

 

화살표 함수

- function 키워드 대신 화살표 =>를 사용해 좀 더 간략한 방법으로 함수를 선언합니다.

- 생성자 함수로 사용할 수 없으며, 기존 함수와 this 바인딩이 다르고, prototype 프로퍼티가 없으며 arguments 객체를 생성하지 않습니다.

 

이러한 함수는 함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있을 경우, 매개변수를 통해 인수로 전달 받습니다. 매개 변수와 인수의 특징에 대해 알아보겠습니다.

- 매개 변수의 스코프(유효 범위)는 함수 내부입니다. 그래서 외부에서 참조할 수 없습니다.

- 함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않습니다. 인수가 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined입니다.

- 매개변수보다 많은 인수가 입력될 경우, 초과된 인수는 무시됩니다.

- 매개변수가 undefined일 경우, 인수 체크 및 초기화가 가능합니다.

function add (a = 0, b = 0, c = 0) {
  return a + b + c;
}

function multiple (a, b) {
  return a * b;
}

// 일반적인 함수의 경우 만약 인수가 입력되지 않을 경우 NaN가 출력됩니다.
multiple(1) // NaN
// 인수 체크 및 초기화로 NaN을 방지할 수 있습니다.
add(1, 2) // 3

- 매개변수의 갯수가 많을 경우, 순서를 유의해야 하며, 코드를 이해하는 데 방해를 하는 등 실수를 유발하고 에러를 발생시킬 수 있습니다. 그렇기에 매개변수는 적을수록 좋습니다. 하나의 함수는 하나의 일을 할 수 있도록 구현하는 것이 바람직합니다.

 

함수는 매개변수와 인수를 통해서 값을 받아 동작한 다음 return + 반환값을 통해 실행 결과를 외부로 반환합니다. 반환문을 통해서 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나갑니다. return 뒤에 반환값을 넣지 않을 경우에는 undefined를 반환합니다.

 

이렇게 함수를 정의하는 방법과 함수를 구성하는 요소들에 대해서 알아봤습니다. 함수의 형태와 순수, 비순수 함수에 대해서 알아보겠습니다.

즉시 실행 함수(IIFE)

(function add () {
  var a = 1;
  var b = 2;
  var c = 3;
  return a + b + c;
}()); // 6

함수의 정의와 동시에 호출되는 함수입니다. 즉시 실행함수는 함수 이름이 없는 익명 함수를 사용하는 것이 일반적이며, 그룹 연산자 () 소괄호로 감싸고 함수를 실행시킵니다.

 

재귀 함수

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출이라 합니다. 이러한 재귀 호출을 수행하는 함수를 재귀 함수라고 합니다.

function factorial (n) {
  if (n <= 1) return 1;
  return n + factorial(n-1);
}

 

중첩함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 또는 내부 함수라고 합니다. 그리고 중첩 함수를 포함하는 함수를 외부 함수라고 합니다. 중첩 함수는 일반적으로 외부 함수 내부에서만 호출할 수 있습니다.

function outer () {
  var x = 1;
  
  function inner () {
    var y = 2;
    console.log(x + y);
  }
  inner();
}

outer(); // 3

 

콜백함수와 고차함수

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 하며, 매개 변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수라고 합니다. 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 인수를 전달할 수 있습니다.

function repeat(n, f) {
  for (var i = 0; i < n; i++ ) {
    f(i);
  }
}
// 고차 함수 repeat에 익명 함수의 콜백 함수를 정의하면서 전달합니다.
repeat(5, function (i) {
  if( i % 2 ) console.log(i)
})

 

순수함수와 비순수함수

어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 즉 부수 효과가 없는 함수를 순수함수라고 합니다.

외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 즉 부수 효과가 있는 함수를 비순수함수라고 합니다.

var count = 0;

function increase(n) {
  return ++n;
}

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

function increase() {
  return ++count;
}
increase();

위의 함수는 인수로 받는 값을 증가시키기 때문에 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환합니다. 이러한 순수함수는 매개변수를 통해 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 반환값을 만듭니다.

 

반면, 아래의 함수는 외부 상태에 따라 반환값이 변경됩니다. count가 1일 때는 2를, 2일 때는 3을 반환합니다. 이처럼 비순수함수는 외부 상태를 변경하는 부수 효과가 있습니다.

 

오늘 이렇게 함수를 정의하는 방법과 함수를 구성하는 요소들, 함수의 형태, 순수&비순수 함수에 대해서 알아봤습니다. 모던 자바스크립트 Deep Dive 책을 통해서 학습하고 구체적으로 머릿속에 정리할 수 있었습니다. 이후에도 각 함수의 형태나 정의 방법 등에 대해 학습하게 된다면 더 자세하게 글을 써보겠습니다.