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모던 자바스크립트 Deep Dive #10 -2(함수)

김놀먹 2022. 1. 24. 16:08

함수 호출

함수는 함수를 가리키는 식별자와 한 쌍의 소괄호인 함수 호출 연산자로 호출한다. 함수 호출 연산자 내에는 0개 이상의 인수를 쉼표로 구분해서 나열한다. 함수를 호출하면 현재의 실행 흐름을 중단하고 호출된 함수로 실행 흐름을 옮긴다. 이때 매개변수에 인수가 순서대로 할당되고 함수 몸체의 문들이 실행되기 시작한다. 

 

매개변수와 인수

함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있는 경우, 매개변수parameter(인자)를 통해 인수(argument)를 전달한다. 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 한다. 인수는 함수를 호출할 때 지정하며, 개수와 타입에 제한이 없다. 

매개변수는 함수를 정의할 때 선언하며, 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급된다. 즉, 함수가 호출되면 함수 몸체 내에서 암묵적으로 매개변수가 생성되고 일반 변수와 마찬가지로 undefined로 초기화된 이후 인수가 순서대로 할당된다. 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있고 함수 몸체 외부에서는 참조할 수 없다. 즉, 매개변수의 스코프(유효범위)는 함수 내부다. 

함수를 호출할 때 매개변수의 개수만큼 인수를 전달하는 것이 일반적이지만 그렇지 않은 경우에도 에러가 발생하지 않는다. 인수가 부족해서 인수가 할당되지 않은 매개변수 값은 undefined다. 초과된 인수는 그냥 버려지지 않으며, 모든 인수는 암묵적으로 argument 객체의 프로퍼티로 보관된다. 

 

인수 확인

  • 자바스크립트 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않는다. 
  • 자바스크립트는 동적 타입 언어다. 따라서 자바스크립트 함수는 매개변수의 타입을 사전에 지정할 수 없다. 
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.
  • 따라서 자바스크립트의 경우 함수를 정의할 때 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다. 
  • 또는 인수가 전달되지 않는 경우 단축평가를 사용해 매개변수에 기본값을 할당하는 방법도 있다.

 

매개변수의 최대 개수

매개변수는 최대 몇 개까지 사용하는 것이 좋을까? 

매개변수는 순서에 의미가 있다. 따라서 매개변수가 많아지면 함수를 호출할 때 전달해야 할 인수의 순서를 고려해야 한다. 

함수의 매개변수는 코드를 이해하는 데 방해되는 요소이므로 이상적인 매개변수 개수는 0개이며 적을수록 좋다. 매개변수의 개수가 많다는 것은 함수가 여러 가지 일을 한다는 증거이므로 바람직하지 않다. 이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며, 가급적 작게 만들어야 한다. 따라서 매개변수는 최대 3개 인상을 넘지 않는 것을 권장하며, 만약 그 이상의 매개변수가 필요하다면 하나의 매개 변수를 선언하고 객체를 인수로 전달하는 것이 유리. (주의 : 함수 외부에서 함수 내부로 전달한 객체를 함수 내부에서 변경하면 함수 외부의 객체가 변경되는 부수 효과side effect가 발생)

 

반환문

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

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

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

함수 호출은 표현식이다. 함수 호출 표현식은 return 키워드가 반환한 표현식의 평가 결과, 즉 반환 값으로 평가된다. 

반환문은 생략할 수 있다. 이때 함수는 함수 몸체의 마지막 문까지 실행한 후 암묵적으로 undefined를 반환한다. 

반환문은 함수 몸체 내부에서만 사용할 수 있다. 전역에서 반환문을 사용하면 문법 에러(SyntaxError:Illegal return statement)가 발생한다.

 

function multiply(x, y) {
	//return 키워드와 반환값 사이에 줄바꿈이 있으면
    return // 세미콜란 자동 삽입 기능(ASI)에 의해 세미콜론이 추가된다.
    x * y; // 무시된다. 
}

console.log(multiply(3, 5)); // undefined

return 키워드와 반환값으로 사용할 표현식 사이에 줄 바꿈이 있으면 세미콜론 자동 삽입 기능에 의해 세미콜론이 추가되어 의도치 않은 결과가 발생할 수 있다. 

 

 

* 반환문의 두 가지 역할 

  1. 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나감 (반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시)
  2. return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환 (return 키워드 뒤에 반환값으로 사용할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환)

참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

원시 값은 값에 의한 전달pass by value, 객체는 참조에 의한 전달pass by reference 방식으로 동작한다. 매개변수도 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급되므로 매개변수 또한 타입에 따라 값에 의한 전달, 참조에 의한 전달 방식을 그대로 따른다. 

// 매개변수 primitive는 원시 값을 전달받고, 매개변수 obj는 객체를 전달받는다. 
function changeVal(primitive, obj) {
	primitive += 100;
	obj.name = 'Kim';
}

// 외부상태
var num = 100; 
var person = { name: 'Lee' };

console.log(num); // 100
console.log(person); // {name: "Lee"}

// 원시 값은 값 자체가 복사되어 전달되고 객체는 참조 값이 복사되어 전달된다. 
changeVal(num, person);

// 원시 값은 원본이 훼손되지 않는다. 
console.log(num); // 100

// 객체는 원본이 훼손된다.
console.log(person); // {name: "Kim"}

원시 타입 인수는 값 자체가 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 그 값을 변경(재할당을 통한 교체)해도 원본이 훼손되지 않는다. 다시 말해 외부 상태, 즉 함수 외부에서 함수 몸체 내부로 전달한 원시 값의 원본(100)을 변경하는 어떠한 부수효과도 발생하지 않는다.

하지만 객체 타입의 인수는 참조 값이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 참조 값을 통해 객체를 변경할 경우 원본이 훼손된다. 다시 말해 외부상태, 즉 함수 외부에서 함수 몸체 내부로 전달한 참조 값에 의해 원본 객체가 변경되는 부수 효과가 발생한다. 이처럼 함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어려워진다. 이러한 문제의 해결방법 중 하나는 객체를 불변 객체immutable object로 만들어 사용하는 것이다. 객체의 복사본을 새롭게 생성하는 비용은 들지만 객체를 마치 원시 값처럼 변경 불가능한 값으로 동작하게 만드는 것이다.

다양한 함수의 형태

즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 즉시 실행 함수IIFE, Immediately Invoked Function Expression라고 한다. 즉시 실행 함수는 단 한 번만 호출되며 다시 호출할 수 없다. 

function () { // SyntaxError: Function statements require a function name
 // ...
} ();

즉시 실행 함수는 반드시 그룹 연산자 ( ... ) 로 감싸야한다. 그렇지 않으면 에러가 발생한다. 

function foo () {
 //...
}(); // SyntaxError: Unexpected token ')'

위의 상황에서도 세미콜론 자동 삽입 기능에 의해 함수 선언문이 끝나는 위치, 즉 함수 코드 블록의 닫는 중괄호 뒤에 세미콜론이 암묵적으로 추가되기 때문에 에러가 난다. 

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

즉시 실행 함수는 함수 이름이 없는 익명 함수를 사용하는 것이 일반적이다. 함수 이름이 있는 기명 즉시 실행 함수도 사용할 수 있다. 하지만 그룹 연산자 ( ... ) 내의 기명 함수는 함수 선언문이 아니라 함수 리터럴로 평가되며 함수 이름은 함수 몸체에서만 참조할 수 있는 식별자이므로 즉시 실행 함수를 다시 호출할 수는 없다. 

 

재귀함수

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출recursive call이라 한다. 재귀 함수recursive function는 자기 자신을 호출하는 행위, 즉 재귀 호출을 수행하는 함수를 말한다. 재귀 함수는 반복되는 처리를 위해 사용한다. 

// 10부터 0까지 출력하는 함수
function countdown(n) {
	if (n < 0) return;
	console.log(n);
	countdown(n - 1); // 재귀호출
}

countdown(10);

재귀 함수는 자신을 무한 재귀 호출한다. 따라서 재귀 함수 내에는 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다. 탈출 조건이 없으면 함수가 무한히 호출되어 스택 오버플로stack overflow 에러가 발생한다. 

 

중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수nested function 또는 내부 함수inner function라 한다. 그리고 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수outer function라 부른다. 중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출할 수 있다. 일반적으로 중첩 함수는 자신을 포함하는 외부함수를 돕는 헬퍼 함수helper function의 역할을 한다. 

 

콜백 함수

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수callback function라고 하며, 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차함수Higher-Order Function, HOF라고 한다. 

고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다. 다시 말해, 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며, 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다. 

 

순수 함수와 비순수 함수

순수 함수pure function

  • 어떤 외부 상태에 의존하지 않고 변경하지도 않는 부수효과가 없는 함수
  • 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환하는 함수
  • 오직 매개변수를 통해 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 반환값을 만듦

비순수함수impure function

  • 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는 부수효과가 있는 함수
  • 외부 상태에 따라 반환 값이 달라지는 함수
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