[모던 자바스크립트]함수

프로그래밍 언어의 함수는 일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것이다.

함수 내부로 입력을 전달받는 변수를 매개변수, 입력을 인수, 출력을 반환값이라고 한다.

함수는 함수 정의를 통해 생성한다.

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

 

함수를 사용하는 이유 및 장점

- 함수는 여러번 호출할 수 있다.
- 코드의 재사용이라 측면에서 매우 유용하다.
- 유지 보수의 편의성을 높인다.
- 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.
-  객체 타입의 값인 함수는 이름(식별자)을 붙일 수 있어 코드의 가독성을 향상시킨다.

 

함수를 정의하는 방법

1. 함수 선언문

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

함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일하다.
함수 리터럴은 함수 이름을 생략할 수 있으나 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다.

// 기명 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석된다.
// 함수 선언문에서는 함수 이름을 생략할 수 없다.
function foo() { console.log('foo'); }
foo(); // foo

// 함수 리터럴을 피연산자로 사용하면 함수 선언문이 아니라 함수 리터럴 표현식으로 해석된다.
// 함수 리터럴에서는 함수 이름을 생략할 수 있다.
(function bar() { console.log('bar'); });
bar(); // ReferenceError: bar is not defined

// 아래와 같이 작성해야 호출 가능하다.
bar = (function bar(){ console.log('bar'); });
bar(); // bar

//그룹 연산자()로 묶은 경우 함수 선언문으로 해석되지 않고 리터럴 표현식으로 해석된다.
// 그룹 연산자로 함수를 묶은 경우
(function a(){console.log('a')})() // a

// 논리합 연산자로 단축평가를 사용한 경우
(false||function(){console.log('a')})() // a
false||function(){console.log('a')}() // a

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

 

2. 함수 표현식

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

함수 리터럴의 함수 이름은 생략할 수 있다. 이러한 함수를 익명 함수라 한다.
함수 표현식의 함수 리터럴은 함수 이름을 생략하는 것이 일반적이다.

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

// 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출
console.log(add(2, 5)); // 7

// 함수 이름으로 호출하면 ReferenceError가 발생한다.
// 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자다.
console.log(foo(2, 5)); // ReferenceError: foo is not defined

**함수 생성 시점과 함수 호이스팅

함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출할 수 있다.
그러나 함수 표현식으로 정의한 함수는 함수 표현식 이전에 호출할 수 없다.
함수 선언문으로 정의한 함수와 함수 표현식으로 정의한 함수의 생성 시점이 다르다.

// 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;
};

참고로 함수 호이스팅은 함수를 호출하기 전에 반드시 함수를 선언해야 한다는 규칙을 무시하기 때문에 함수 선언문 보다는 함수 표현식의 사용을 권장한다.

 

3. Function 생성자 함수

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

Function생성자 함수로 함수를 생성하는 방식은 권장되지 않는다.
클로저(closure)가 생성되지 않는다.
함수 선언문이나 함수 표현식으로 생성한 함수와 다르게 동작한다.

 

4. 화살표 함수 (ES6)

var add = (x,y)=>x+y

ES6에서 도입된 화살표 함수(arrow function)는 function키워드 대신 화살표(fat arrow)=>를 사용해 간략한 방법으로 함수를 선언할 수 있다. 화살표 함수는 항상 익명함수로 정의한다.

화살표 함수는 기존의 함수보다 표현만 간략한 것이 아니라 내부 동작 또한 간략화되어 있다.

1. this 바인딩 방식이 다름
2. prototype 프로퍼티가 없음
3. arguments 객체를 생성하지 않음

 

*변수 선언과 함수 정의
변수는 선언한다고 했지만 함수는 정의한다고 표현한다.
함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당된다.

 

함수호출

함수는 함수를 가리키는 식별자와 한 쌍의 소괄호()인 함수 호출 연산자로 호출한다.
함수를 호출하면 현재의 실행 흐름을 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름을 옮긴다. 이때 매개변수에 인수가 순서대로 할당되고 함수 몸체의 문들이 실행되기 시작한다.

// 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);

함수 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하지 않아도 된다.
인수가 부족하면 할당되지 않은 매개변수는 undefined이고, 넘치는 경우 무시된다.

초과되는 경우는 버려지는 것이 아니고 arguments 객체의 프로퍼티로 보관된다.

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

console.log(add(2)); // NaN = 2 + undefined
console.log(add(2,3,4)) // 5

인수를 확인하는 방법으론 3가지가 있다.

//1, tyoe of 로 확인하기
function add(x, y) {
  if (typeof x !== 'number' || typeof y !== 'number') {
    // 매개변수를 통해 전달된 인수의 타입이 부적절한 경우 에러를 발생시킨다.
    throw new TypeError('인수는 모두 숫자 값이어야 합니다.');
  }

  return x + y;
}

console.log(add(2));        // TypeError: 인수는 모두 숫자 값이어야 합니다.
console.log(add('a', 'b')); // TypeError: 인수는 모두 숫자 값이어야 합니다.

//2. 단축평가를 활용해 기본값 할당하기
function add(a, b, c) {
  a = a || 0;
  b = b || 0;
  c = c || 0;
  return a + b + c;
}

console.log(add(1, 2, 3)); // 6
console.log(add(1, 2)); // 3
console.log(add(1)); // 1
console.log(add()); // 0

//3. ES6에 도입된 매개변수 기본값을 사용하기
function add(a = 0, b = 0, c = 0) {
  return a + b + c;
}

console.log(add(1, 2, 3)); // 6
console.log(add(1, 2)); // 3
console.log(add(1)); // 1
console.log(add()); // 0

매개변수의 최대 개수

• ECMAScript 사양에는 매개변수의 최대 개수에 대해 명시적으로 제한하지 않는다.
• 가장 이상적인 매개변수의 개수는 0개 이다.
• 매개변수는 순서에 의미가 있다.
• 개수가 너무 많으면 유지보수성이 나빠진다.
• 최대 3개 이상을 넘지 않는 것을 권장한다.
• 많은 매개변수가 필요하다면 객체를 활용하는 것이 유리하다.

 

반환문

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

함수 호출은 표현식이다.
함수 표현식은 return키워드가 반환한 표현식의 평가 결과, 즉 반환값으로 평가된다.

 

반환문의 역할

- 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다.
- return키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다.(return키워드 뒤에 표현식이 없으면 undefined가 반환된다.)
- 반환문은 생략할 수 있다.(이때 마지막 문까지 실행 후 암묵적으로 undefined를 반환한다.)
- return키워드와 표현식 사이에 줄바꿈이 잇으면 세미콜론 자동 삽입 기능으로 의도치 않은 결과가 발생할 수 있다.
 - 반환문은 함수 몸체 내부에서만 사용할 수 있다.(전역에서 사용하면 문법 에러 발생)

 

다양한 함수의 형태

1. 즉시 실행 함수

함수의 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수(IIFE Immediately Invoked Function Expression)
단 한 번만 호출되며 다시 호출할 수 없다. 익명함수를 사용하는 것이 일반적이다. 기명함수도 사용할 수 있다.
그룹연산자()내의 기명함수는 함수 선언문이 아니라 함수 리터럴로 평가되며 함수 이름은 함수 몸체에서만 참조가능하여 호출할 수 없다.

즉시 실행 함수는 반드시 그룹 연산자 ()로 감싸야 한다.

// 익명 즉시 실행 함수
(function () {
  var a = 3;
  var b = 5;
  return a * b;
}());

// 기명 즉시 실행 함수
(function foo() {
  var a = 3;
  var b = 5;
  return a * b;
}());

foo(); // ReferenceError: foo is not defined

2. 재귀 함수

자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출 이라고 한다.

// 함수 표현식
var factorial = function foo(n) {
  // 탈출 조건: n이 1 이하일 때 재귀 호출을 멈춘다.
  if (n <= 1) return 1;
  // 함수를 가리키는 식별자로 자기 자신을 재귀 호출
  return n * factorial(n - 1);

  // 함수 이름으로 자기 자신을 재귀 호출할 수도 있다.
  // console.log(factorial === foo); // true
  // return n * foo(n - 1);
};

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

3. 중첩 함수

중첩 함수 또는 내부 함수라 한다. 그리고 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수라 한다.

ES6부터는 함수 선언문을 if문이나 for문 등의 코드 블록 내에서도 정의할 수 있다. 단, 호이스팅으로 인해 혼란이 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다. 중첩 함수는 클로저와 관련이 있다.

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();

4. 콜백 함수

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 한다.
매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수(Higher-Order Function, HOF)라고 한다.

// n만큼 어떤 일을 반복한다
function repeat(n) {
  // i를 출력한다.
  for (var i = 0; i < n; i++) console.log(i);
}

repeat(5); // 0 1 2 3 4


// 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

*고차 함수
-콜백 함수를 전달받은 함수.
-콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성한다.
-전달받은 콜백함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다.
-콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.

익명함수 리터럴로 정의하면서 곧바로 고차 함수에 전달하는 것이 일반적이다.

// 익명 함수 리터럴을 콜백 함수로 고차 함수에 전달한다.
// 익명 함수 리터럴은 repeat 함수를 호출할 때마다 평가되어 함수 객체를 생성한다.
repeat(5, function (i) {
  if (i % 2) console.log(i);
}); // 1 3

배열 고차 함수

// 콜백 함수를 사용하는 고차 함수 map
var res = [1, 2, 3].map(function (item) {
  return item * 2;
});

console.log(res); // [2, 4, 6]

// 콜백 함수를 사용하는 고차 함수 filter
res = [1, 2, 3].filter(function (item) {
  return item % 2;
});

console.log(res); // [1, 3]

// 콜백 함수를 사용하는 고차 함수 reduce
res = [1, 2, 3].reduce(function (acc, cur) {
  return acc + cur;
}, 0);

console.log(res); // 6

5. 순수 함수와 비순수 함수

순수함수란?

- 외부 상태에 의존하지 않고 변경하지도 않는, 부수효과가 없는 함수
- 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환
- 전달된 인수에게만 의존해 반환값을 만든다.

var count = 0; // 현재 카운트를 나타내는 상태

// 순수 함수 increase는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환한다.
function increase(n) {
  return ++n;
}

// 순수 함수가 반환한 결과값을 변수에 재할당해서 상태를 변경
count = increase(count);
console.log(count); // 1

count = increase(count);
console.log(count); // 2

비순수함수란?

- 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 부수효과가 있는 함수
- 외부상태에 따라 반환값이 달라진다.

var count = 0; // 현재 카운트를 나타내는 상태: increase 함수에 의해 변화한다.

// 비순수 함수
function increase() {
  return ++count; // 외부 상태에 의존하며 외부 상태를 변경한다.
}

// 비순수 함수는 외부 상태(count)를 변경하므로 상태 변화를 추적하기 어려워진다.
increase();
console.log(count); // 1

increase();
console.log(count); // 2

매개변수를 통해 객체를 전달받으면 비순수 함수가 된다. 순수 함수를 사용하는 것이 좋다.
함수형 프로그래밍은 외부 상태를 변경하는 부수효과를 최소화해서 불변성을 지향하는 프로그래밍 패러다임이다.
함수형 프로그래밍은 순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제하여 오류를 피하고, 프로그램의 안정성을 높이는 노력의 일환이다.