모던 자바스크립트 딥다이브 12장

모던 자바스크립트 딥다이브 12장 - 함수

효ㄷi 2025. 2. 17. 15:01

1. 함수란?

함수는 자바스크립트에서 가장 중요한 핵심 개념이다.

프로그래밍 언어의 함수도 수학의 함수와 같은 개념인데,

프로그래밍 언어의 함수는 일련의 과정을 문으로 구현하고,

코드 블록을 감싸서 하나의 실행 단위로 정의한 것이다.

프로그래밍 언어의 함수도 입력을 받아 출력을 내보내는데

이때 내부로 입력을 전달받는 변수를 매개변수,

입력을 인수, 출력을 반환값이라 한다.

// 함수 선언
function add(a, b) { // a, b는 매개변수 (parameter)
  return a + b; // 결과값 반환 (return value)
}

// 함수 호출
const result = add(3, 5); // 3, 5는 인수 (argument)
console.log(result); // 8 출력

함수는 함수 정의를 통해 생성하고, 다양한 방법으로 정의할 수 있다.

그리고 함수 정의만으로 실행되지 않고 위의 예시 코드처럼 함수 호출을 해야 실행 결과인 반환 값을 반환한다.

2. 함수를 사용하는 이유

함수는 몇 번이든 호출할 수 있어 재사용 측면에서 유용하다.

그래서 유지보수의 편의성을 높이고, 코드의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

함수는 또 객체 타입의 값이므로 이름(식별자)를 붙일 수 있는데

적절한 함수 이름은 코드의 가독성을 향상시킨다.

3. 함수 리터럴

객체를 객체 리터럴로 생성하는 것처럼 함수도 함수 리터럴로 생성할 수 있다.

var f = function add(x, y) {
 return x + y;
}; // 변수에 함수 리터럴을 할당한 것

이렇게 생성하면 된다.
함수 리터럴은 function 키워드, 함수 이름, 매개변수 목록, 함수 몸체로 구성된다.

리터럴 = 값을 생성하는 표기 방식
함수 리터럴 = 평가되어 값을 생성
값 = 객체
즉, 함수 = 객체

하지만 일반 객체와 다르게 함수는 호출할 수 있고,
고유한 프로퍼티를 갖는단 차이가 있다.

4. 함수 정의

함수 정의를 통해 함수를 생성한다고 했다.

함수를 정의하는 방법은 4가지가 있는데,

4-1) 함수 선언문

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

함수 선언문의 특징은 두 가지가 있다:

1. 반드시 함수 이름을 지정해야 한다.

2. 표현식이 아닌 문이므로 원칙적으로는 변수에 할당할 수 없다.

하지만 실제로는 다음과 같은 코드가 동작한다

var add = function add(x, y) {
return x + y;
};
console.log(add(2, 5)); // 7

이것이 가능한 이유는 자바스크립트가 상황에 따라 함수를 다르게 해석하기 때문이다. 예를 들어

// 1. 일반적인 함수 선언문 - 호출 가능
function foo() { console.log('foo'); }
foo(); // 정상 작동

// 2. 괄호 안의 함수 - 호출 불가능
(function bar() { console.log('bar'); })
bar(); // 에러 발생!

'foo'는 호출할 수 있지만 'bar'는 호출할 수 없는 이유는 자바스크립트가 함수 선언문을 처리할 때 자동으로 같은 이름의 변수를 만들어주기 때문이다. 즉, 'foo()'를 호출할 때는 실제로 이 자동으로 만들어진 변수를 통해 함수를 호출하는 것이다.

이러한 자바스크립트의 동작 방식을 이해하면 함수가 언제 호출 가능하고 언제 불가능한지 알 수 있다.

4-2) 함수 표현식

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

함수는 일급 객체이므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있다.

이러한 함수 정의 방식을 함수 표현식이라 한다.

함수 리터럴의 함수 이름은 생략할 수 있고, 이를 익명함수라 한다.

함수 표현식의 함수 리터럴은 함수 이름을 생략하는 것이 일반적이다.

함수 선언문은 표현식이 아닌 문이고, 함수 표현식인 표현식인 문이라는 차이를 잊지 말자.

함수 생성 시점과 함수 호이스팅

함수 선언문으로 정의한 함수는 함수 선언문 이전에 호출할 수 있다.

하지만 함수 표현식으로 정의한 함수는 함수 표현식 이전에 호출할 수 없다.

= 두 함수의 생성 시점이 다르기 때문이다.

함수 선언문은 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 먼저 실행된다.

따라서 런타임에는 이미 함수 객체가 생성되어 있고, 함수 이름과 동일한 식별자에 할당까지 완료된 상태다. 이처럼 함수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 호이스팅이라고 한다.

함수 호이스팅과 변수 호이스팅은 미묘한 차이가 있다.

var 키워드로 선언된 변수는 undefined로 초기화 되고, 함수 선언문을 통해 암묵적으로 생성된 식별자는 함수 객체로 초기화 된다.

따라서 함수 표현식으로 함수를 정의하면 함수 호이스팅이 발생하는 것이 아니라 변수 호이스팅이 발생한다.

이는 함수 표현식이 변수에 함수를 할당하는 구조이기 때문이다. 변수는 선언 단계와 초기화 단계에서 undefined로 초기화되며, 실제 함수 객체는 할당문이 실행되는 시점, 즉 런타임에 평가되어 함수 객체가 되기 때문이다.

출처 입력

이 같은 문제 때문에 함수 표현식을 사용할 것은 권장한다.

4-3) function 생성자 함수

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

Function 생성자 함수에 매개변수 목록과 함수 몸체를 문자열로 전달하면서 new 연산자와 함께 호출하면 함수 객체를 생성해서 반환한다.

이 방식은 일반적이지 않으며 바람직하지도 않다.

생성자 함수 -> 객체를 생성하는 함수를 말함.

4-4) 화살표 함수

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

화살표 함수로는 간략하게 함수를 선언할 수 있고, 항상 익명 함수로 정의한다.

5. 함수 호출

함수는 함수를 가리키는 식별자와 한 쌍의 소괄호인 함수 호출 연산자로 호출한다.

5-1) 매개변수와 인수

함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 내부로 전달할 필요가 있는 경우,

매개변수 (인자)를 통해 인수를 전달한다.

인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 한다.

매개변수는 함수를 정의할 때 선언하며 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급된다.

매개변수의 스코프(유효 범위)는 함수 내부로, 함수 몸체 외부에서는 참조할 수 없다.

함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않는다.

이때 초과된 인수는 무시되는데, 이 초과된 인수는 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관된다.

5-2) 인수 확인

자바스크립트의 경우 함수를 정의할 때 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다.

타입스크립트를 도입하거나, arguments 객체를 통해 인수 개수를 확인하거나

인수가 전달되지 않은 경우 단축 평가를 사용해 매개변수에 기본값을 할당하는 방법이 있다.

그리고 es6에서 도입된 매개변수 기본값을 사용하면 함수 내에서 수행하던 인수 체크 및 초기화를 간소화할 수 있다.

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

5-3) 매개변수의 최대 개수

매개변수의 최대 개수에 대해 명시적으로 제한하고는 있지 않다.

하지만 이상적인 함수는 한 가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 한다.

따라서 3개 이상을 넘지 않을 것을 권장한다.

5-4) 반환문

함수는 return 키워드와 표현식(반환값)으로 이뤄진 반환문을 사용해

실행 결과를 함수 외부로 반환할 수 있다.

반환문은 두 가지 역할을 하는데

반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다. = 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시된다.
return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. 반환값으로 사용할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.

6. 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어려워진다.

이는 코드의 복잡성을 증가시키고 가독성을 해친다.

이런 현상은 객체가 변경할 수 있는 값이며, 참조에 의한 전달 방식으로 동작하기 때문에 발생한다.

이러한 문제의 해결 방법 중 하나는 객체를 불변 객체로 만들어 사용하는 것이다. 원시 값처럼 변경 불가능한 값으로 동작하게 만드는 것이다.

이를 통해 객체의 상태 변경을 막고 필요한 경우 깊은 복사를 통해 새로운 객체를 생성하고 재할당을 통해 교체하면 외부 상태가 변경되는 부수 효과를 없앨 수 있다.

7. 다양한 함수의 형태

7-1) 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 말한다.

단 한번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.

익명 함수를 사용하는 것이 일반적이고,

그룹 연산자로 반드시 감싸야 한다. ( 먼저 함수 리터럴을 평가해 함수 객체를 생성하기 위해)

(function () {
  console.log("즉시 실행 함수가 호출됨!");
})();  // 출력: 즉시 실행 함수가 호출됨!

7-2) 재귀 함수

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 말한다.

반복되는 처리를 반복문 없이 구현할 수 있다.

단, 자신을 무한 재귀 호출하므로 이 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다.

7-대부분의 재귀 함수는 for 문이나 while 문으로 구현 가능하다.

function factorial(n) {
  if (n === 1) return 1; // 탈출 조건
  return n * factorial(n - 1);
}

console.log(factorial(5)); // 출력: 120 (5 * 4 * 3 * 2 * 1)

7-3) 중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 또는 내부 함수라고 한다.

그리고 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수라고 한다.

중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출할 수 있다.

일반적으로 중첩함수는 자신을 포함하는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 한다.

function outerFunction(a) {
  function innerFunction(b) {
    return a + b; // 내부 함수는 외부 함수의 변수 a에 접근 가능
  }
  return innerFunction(10);
}

console.log(outerFunction(5)); // 출력: 15

7-4) 콜백 함수

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 하고,

매개 변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수라고 한다.

고차 함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성한다.

고차 함수는 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다.

= 콜백 함수는 코차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.

콜백 함수는 함수형 프로그래밍 패러다임 뿐만 아니라 비동기 처리에 활용되는 중요한 패턴이다.

function greet(name, callback) {
  console.log(`안녕하세요, ${name}!`);
  callback(); // 콜백 함수 실행
}

function sayGoodbye() {
  console.log("잘 가요!");
}

greet("홍길동", sayGoodbye); 
// 출력:
// 안녕하세요, 홍길동!
// 잘 가요!

7-5) 순수 함수와 비순수 함수

어떤 외부 상태에 의존하지도 않고 변경하지도 않는, 부수 효과가 없는 함수를 순수 함수라고 한다.

반면, 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 부수 효과를 있는 함수를 비순수 함수라고 한다.

순수 함수는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환한다.

= 매개변수를 통해 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 값 생성해 반환.

그러나 함수 내부 상태에만 의존한다 해도 그 내부 상태가 호출될 때마다 변화하면 순수 함수가 아니다.

또, 순수 함수는 최소 하나 이상의 인수를 전달 받는다.

function add(a, b) {
  return a + b; // 외부 상태 변경 X
}

console.log(add(3, 5)); // 출력: 8
console.log(add(3, 5)); // 출력: 8 (같은 입력 → 같은 출력)

함수 내부에서 외부상태를 직접 참조하지 않더라도 매개변수를 통해 객체를 전달받으면 비순수 함수가 된다.

let total = 0;

function addToTotal(value) {
  total += value; // 외부 상태(total)를 변경함
  return total;
}

console.log(addToTotal(3)); // 출력: 3
console.log(addToTotal(3)); // 출력: 6 (같은 입력인데 다른 출력)

함수가 외부 상태를 변경하면 상태 변화를 추적하기 어려워지므로 순수 함수를 사용하는 것이 좋다.