[딥다이브] - 12. 함수

12.1. 함수란?

일련의 과정을 문으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것
함수는 함수 정의를 통해 생성하고, 함수 호출을 통해 명시적으로 함수의 실행을 지시한다.

function add(a, b) {
  return a + b
}

12.2. 함수를 사용하는 이유

함수는 코드의 재사용 측면에서 매우 유리하다. 코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높여 유지보수의 편의성을 높이고 코드의 신뢰성을 높일 수 있다. 또 적절한 이름을 통해 코드의 가독성을 향상시킨다.

12.3. 함수 리터럴

자바스크립트의 함수는 객체 타입의 값이다. 따라서 함수도 함수 리터럴로 생성할 수 있다. 함수 리터럴은 평가되어 값을 생성하는데, 이 값은 객체이다. 즉, 함수는 객체다.
함수는 객체지만 일반 객체와는 다른데, 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있고, 함수 객체만의 고유한 프로퍼티를 갖는다.

const fn = function add(a, b) {
  return a + b
}

12.4. 함수 정의

변수는 선언한다고 하지만 함수는 정의한다고 하는 것은 함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당되기 때문이다.

함수를 정의하는 방법에는 4가지가 있다.

12.4.1. 함수 선언문

function add(a, b) {
  return a + b
}

함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일하지만 리터럴과 달리 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다. 함수 선언문은 표현식이 아닌 문이다. 그러므로 변수에 할당할 수 없는데 함수 표현식을 보면 함수 선언문이 변수에 할당되는 것처럼 보인다. 이는 자바스크립트 엔진이 함수 리터럴을 단독으로 사용하면 함수 선언문으로 해석하고, 함수 리터럴을 변수에 할당하거나 피연산자로 사용하면 함수 리터럴 표현식으로 해석해서 그러하다.

함수 리터럴에서 함수 이름은 함수 몸체 내에서만 참조할 수 있는 식별자인데, 위 예제의 add는 몸체 밖에서도 호출이 가능하다. 이유는 자바스크립트 엔진이 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고 함수 객체를 할당해서이다.

12.4.2. 함수 표현식

const add = function (a, b) {
  return a + b
}

자바스크립트의 함수는 일급 객체로, 값처럼 변수에 할당하거나 프로퍼티 값, 배열의 요소 등이 될 수 있다. 그러므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있는데, 이를 함수 표현식이라 한다.

익명 함수
함수 리터럴의 함수 이름을 생략한 것

12.4.3. 함수 생성 시점과 함수 호이스팅

함수 선언문은 함수 표현식과 유사하지만 함수 선언문은 '표현식이 아닌 문'이고 함수 표현식은 '표현식인 문'이다. 함수 선언문으로 정의한 함수는 선언문 이전에 호출이 가능하지만 함수 표현식으로 정의한 함수는 표현식 이전에 호출할 수 없다. 두 방식의 생성 시점이 다르기 때문이다.

함수 선언문은 런타임에 함수 객체가 생성되고 함수 이름과 동일한 식별자에 할당이 완료된 상태이다.
함수 표현식은 할당문이 실행되는 시점에 평가되어 함수 객체가 된다. 그래서 함수 표현식은 함수 호이스팅이 아닌 변수 호이스팅이 발생한다.

함수 호이스팅
함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징

12.4.4. Function 생성자 함수

const add = new function('a', 'b', 'return a + b');

Function 생성자 함수 방식은 일반적이지 않으며, 클로저를 생성하지 않는 등 함수 선언문, 함수 표현식과는 다르게 동작한다.

12.4.5. 화살표 함수

const add = (a, b) => a + b

function 키워드 대신 화살표를 사용해 함수를 선언하는 방식이다. 항상 익명 함수로 정의한다.
26.3절 화살표 함수

12.5. 함수 호출

12.5.1. 매개변수와 인수

Parameters(매개변수), arguments(인자, 인수)

함수 외부에서 함수 내부로 값을 전달할 때 매개변수를 통해 인수를 전달한다. 함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않는다. 인수가 부족해 할당되지 않은 경우, 매개변수의 값은 undefined이다. 받아들이는 매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시된다.

function add(a, b) {
  return a + b
}

console.log(add(1, 3, 5)) // 4

12.5.2. 인수 확인

function add(a, b) {
  return a + b
}

console.log(add(5)) // NaN
console.log(add('java', 'script')) 'javascript'

자바스크립트는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않고, 동적 타입 언어라 매개변수의 타입을 지정하지 않는다. 그래서 의도와는 달리 동작할 수 있는데 이러한 점을 방지하기 위해 타입스크립트 등을 도입해 에러를 방지하거나, 매개변수에 기본값을 할당하는 방법 등이 있다.

12.5.3. 매개변수의 최대 개수

매개변수의 최대 개수에 대해 명시적인 제한은 없지만, 이상적인 매개변수 개수는 0개이며 적을수록 좋다. 매개변수가 많아진다면 객체로 전달하는 것이 유리하다.

12.5.4. 반환문

반환문은 두 가지 역할을 한다.

1. 함수의 실행을 중단하고 함수를 빠져나간다.
2. return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.

반환문은 생략할 수 있는데, 이때 함수의 마지막 문까지 실행한 후 암묵적으로 undefined를 반환한다.

12.6. 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

매개변수를 통해 전달받은 인수를 함수 내부에서 변경할 때, 원시 타입 인수는 값이 복사되어 전달되기 때문에 값을 변경해도 원본은 불변한다. 반면에 객체 타입 인수는 참조 값이 복사되어 전달되므로 객체를 수정하면 원본도 수정되는 부수효과가 발생한다.

12.7. 다양한 함수의 형태

12.7.1. 즉시 실행 함수

즉시 실행 함수는 단 한 번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.

12.7.2. 재귀 함수

재귀 함수는 자기 자신을 호출하는 함수이다. 재귀 함수는 자신을 무한 재귀 호출하므로 탈출 조건이 반드시 필요하다. 탈출 조건이 없으면 함수가 무한 호출되어 스택 오버플로가 발생한다.

12.7.3. 중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 또는 내부 함수라 한다. 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수라 하는데, 중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출할 수 있다.

12.7.4. 콜백 함수

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 하며, 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수라고 한다.
함수의 공통 로직은 미리 정의하고, 변경되는 로직을 추상화해 함수 외부에서 함수 내부로 전달받아 사용한다. 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.

12.7.5. 순수 함수와 비순수 함수

순수 함수
어떤 외부 상태에도 의존하지 않고 외부 상태를 변경하지 않는, 부수효과가 없는 함수

비순수 함수
부수 효과가 있는 함수