[Deep Dive 정리] 12장. 함수 2 - 함수 호출, 다양한 함수의 형태

12.5 함수 호출

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

 

[매개 변수와 인수]

함수를 실행하기 위해 필요한 값을 함수 외부에서 함수 내부로 전달할 필요가 있는 경우, 매개변수를 통해 인수를 전달한다. 인수는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 하고, 함수를 호출할 때 지정하며, 개수와 타입에 제한이 없다.

매개변수는 함수를 정의할 때 선언하며, 함수가 호출되면 함수 몸체 내에서 암묵적으로 생성되고 일반 변수와 마찬가지로 undefined로 초기화된 후 인수가 순서대로 할당된다.

 

[인수 확인]

function add(x, y) {
    return x + y;
}
console.log(add(2)); // NaN
console.log(add('a', 'b')) // 'ab'

위 코드는 개발자의 의도와는 상관없이 문법상 어떠한 문제도 없으며 자바스크립트 엔진은 아무런 문제없이 위 코드를 실행할 것이다.

그 이유는

1. 자바스크립트 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않는다.
2. 자바스크립트는 동적 타입 언어다. 따라서 자바스크립트 함수는 매개변수의 타입을 사전에 지정할 수 없다.

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

function add(x, y) {
    if (typeof x !== 'number' || typeof y !== 'number') {
        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.

 

[매개변수의 최대 개수]

ECMAScript 사양에서는 매개변수의 최대 개수에 대해 명시적으로 제한하고 있지 않다.

매개변수는 순서에 의미가 있다. 따라서 매개변수가 많아지면 함수를 호출할 때 전달해야 할 인수의 순서를 고려해야 한다. 이는 함수의 사용법을 어렵게 만들기 때문에 실수할 가능성이 크다. 그래서 유지보수성이 나빠진다.

이상적인 매개변수 개수는 0개이며 적을수록 적다.

함수는 한가지 일만 해야 하며 가급적 작게 만들어야 한다.

많은 수의 매개변수가 필요하다면 하나의 매개변수를 선언하고 객체를 인수로 전달하는 것이 유리하다.

객체를 인수로 전달하는 예

$.ajax({
    method: 'POST',
    url: '/user',
    data: {id : 1, name: 'Lee'},
    cache: false
});

주의해야 할 것은 함수 외부에서 함수 내부로 전달한 객체를 함수 내부에서 변경하면 함수 외부의 객체가 변경되는 부수 효과가 발생한다.

 

[반환문]

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

반환문은 두가지 역할을 한다.

1. 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다. 따라서 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시된다.

function multiply(x, y) {
    return x * y;
    // 반환문 이후에 다른문이 존재하면 그 문은 실행되지 않고 무시된다.
    console.log('실행되지 않는다.');
}
console.log(multiply(3, 5)); // 15

2. 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. 

• return 키워드 뒤에 반환값으로 사용할 표현식을 명시적으로 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.

function foo () {
    return;
}
console.log(foo()); // undefined

• 반환문은 생략할 수 있다. 이 때 함수는 함수 몸체의 마지막 문까지 실행한 후 암묵적으로 undefined를 반환한다.

function foo () {
	// 반환문을 생략하면 암묵적으로 undefined가 반환된다.
}
console.log(foo()); // undefined

• return 키워드와 반환값으로 사용할 표현식 사이에 줄바꿈이 있으면 세미콜론 자동 삽입 기능에 의해 세미콜론이 추가되어 다음과 같은 의도치 않은 상황이 생길 수 있다.

function multiply(x, y) {
    //return 키워드와 반환값 사이에 줄바꿈이 있으면
    return // 세미콜론 자동 삽입 기능(ASI)에 의해 세미콜론이 추가된다. 
    x* y; // 무시된다.
}
console.log(multiply(3, 5)) // undefined

• 반환문은 함수 몸체 내부에서만 사용할 수 있다. 전역에서 반환문을 사용하면 문법 에러가 발생한다.

12.6 참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

"원시 값과 객체의 비교"에서 봤듯이 원시 값은 값에 의한 전달, 객체는 참조에 의한 전달 방식으로 동작한다.

매개변수도 동일하다.

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

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

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

// 원시값은 값 자체가 복사되어 전달되고 객체는 참조값이 복사되어 전달된다.
changeVal(num, person);

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

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

위 예제에서 함수가 외부 상태(person 변수)는 객체를 할당했기 때문에 변경하면 원본이 훼손되어, 상태변화를 추적하기가 어려워진다.

이를 위한 해결 방안 중 하나는 객체를 불변 객체로 만들어 사용하는 것이다. 원본 객체를 완전히 복제, 즉 깊은 복사를 통해 새로운 객체를 생성하고 재할당을 통해 교체한다. 이를 통해 외부 상태가 변경되는 부수 효과를 없앨 수 있다.

12.7 다양한 함수의 형태

[즉시 실행 함수]

함수 정의와 동시에 즉시 호출되는 함수를 즉시 실행 함수라고 한다. 즉시 실행 함수는 단 한 번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.

즉시 실행 함수는 함수 이름이 없는 익명 함수를 사용하는 것이 일반적이다. 또한 반드시 그룹 연산자(...)로 감싸야 한다.

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

즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 값을 반환할 수 있고, 인수를 전달할 수도 있다.

// 즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 값을 반환할 수 있다.
var res = (function () {
  var a = 3;
  var b = 5;
  return a * b;
}());

console.log(res); // 15

// 즉시 실행 함수에도 일반 함수처럼 인수를 전달할 수 있다.
res = (function (a, b) {
  return a * b;
}(3, 5));

console.log(res); // 15

[재귀 함수]

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출이라 한다. 재귀 함수는 자기 자신을 호출하는 행위, 즉 재귀 호출을 수행하는 함수를 말한다.

자기 자신을 호출하는 재귀 함수를 사용하면 반복되는 처리를 반복문 없이 구현할 수 있다.

팩토리얼은 재귀 함수로 간단하게 구현할 수 있다.

function factorial(n) {
    // 탈출 조건 : n이 1이하일 때 재귀 호출을 멈춘다.
    if (n <= 1) return 1;
    return n * factorial(n - 1); // 재귀 호출
}
countdown(10);

재귀 함수는 자신을 무한 재귀 호출한다. 따라서 재귀 함수 내에는 재귀 호출을 멈출 수 있는 탈출 조건을 반드시 만들어야 한다.

 

[중첩 함수]

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

중첩 함수는 외부 함수 내부에서만 호출 할 수 있다.

일반적으로 중첩 함수는 자신을 포함하는 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 한다.

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();

ES6부터 함수 선언문을 if문이나 for문 등의 코드 블록 내에서도 정의할 수 있다.

단, 호이스팅으로 인해 혼란이 발생할 수 있으므로 if 문이나 for 문 등의 코드 블록 내에 정의하는 것은 바람직하지 않다.

 

[콜백 함수]

//n만큼 어떤 일을 반복한다.
function repeat1(n) {
    //i를 출력한다.
    for (var i = 0; i < n; i++) console.log(i);
}
repeat1(5); // 0 1 2 3 4

//n만큼 어떤 일을 반복한다.
function repeat2(n) {
    for (var i = 0; i , n; i++) {
        // i가 홀수일 때만 출력한다.
        if (i % 2) console.log(i);
    }
}
repeat2(5); // 1 3

위의 예제는 반복하는 일은 변하지 않고 공통적으로 수행하지만 반복하면서 하는 일의 내용은 다르다. 즉, 함수의 일부분만이 다르기 때문에 매번 함수를 새롭게 정의해야 한다. 이 부분은 함수를 합성하는 것으로 해결할 수 있다.

// 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

 

repeat 함수는 더이상 내부 로직에 의존하지 않고 외부에서 로직의 일부분을 함수로 전달받아 수행한다.

이처럼 함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백함수라고 한다.

또한 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수라고 한다.

 

중첩 함수가 외부 함수를 돕는 헬퍼 함수의 역할을 하는 것처럼 콜백 함수도 고차 함수에 전달되어 헬퍼 함수의 역할을 한다.

단, 중첩 함수는 고정되어 있어서 교체하기 곤란하지만 콜백 함수는 함수 외부에서 고차 함수 내부로 주입하기 때문에 자유롭게 교체가 가능하다.

즉, 고차 함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성한다.

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

다시 말해, 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.

 

콜백 함수는 비동기 처리에 활용되는 중요한 패턴이다.

// 콜백 함수를 사용한 이벤트 처리
// myButton 버튼을 클릭하면 콜백 함수를 실행한다.
document.getElementById('myButton').addEventListener('click', function () {
  console.log('button clicked!');
});

// 콜백 함수를 사용한 비동기 처리
// 1초 후에 메시지를 출력한다.
setTimeout(function () {
  console.log('1초 경과');
}, 1000);

콜백 함수는 비동기 처리뿐 아니라 배열 고차 함수에서도 사용된다.

// 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

[순수 함수와 비순수 함수]

순수 함수

• 어떤 외부 상태에 의존하지 않고 변경하지도 않는, 부수 효과가 없는 함수
• 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환한다.
• 오직 매개변수를 통해 함수 내부로 전달된 인수에게만 의존해 값을 생성해 반환한다.
• 일반적으로 최소 하나 이상의 인수를 전달받는다.
• 인수의 불변성을 유지한다.

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

비순수 함수

• 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 부수 효과가 있는 함수
• 함수의 외부 상태에 따라 반환값이 달라지는 함수
• 함수 내부에서 외부 상태를 직접 참조하지 않더라도 매개변수를 통해 객체를 전달받는다.

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

함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 외부 상태를 변경하는 부수 효과를 최소화해서 불변성을 지행하는 프로그래밍 패러다임이다.

자바스크립트는 멀티 패러다임 언어이므로 객체지향 프로그래밍뿐만 아니라 함수형 프로그래밍을 적극적으로 활용하고 있다.