함수(1)

# 함수란?

함수는 자바스크립트에서 가장 중요한 핵심 개념이다. 자바스크립트의 핵심 개념인 스코프, 실핸 컨텍스트, 클로저, 생성자 함수에 의한 객체 생성, 메서드, this, 프로토타입, 모듈화 등이 모두 함수와 깊은 관련이 있다.

함수는 자바스크립트를 정확하게 이해하고 사용하기 위한 핵심중의 핵심이다.

수학의 함수는 "입력(input)을 받아 출력(output)"을 내보내는 일련의 과정이다.

예를 들어, f(x, y) = x + y 라는 함수를 정의하고 이 함수에 두 개의 입력 2, 5를 전달하면 함수는 정의된 일련의 과정, 즉 x + y를 실행하여 7을 출력한다.  

함수는 마치 재료를 투입받아 제품을 생산하는 기계와 같다.

수학의 함수

프로그래밍 언어의 함수도 수학의 함수와 같은 개념이다.

예제)

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

// f(2, 5) = 7
add(2, 5); // 7

프로그래밍 언어의 함수는 일련의 과정을 문(statement)으로 구현하고 코드 블록으로 감싸서 하나의 실행  단위로 정의한 것이다.

프로그래밍 언어의 함수도 입력을 받아서 출력을 내보낸다. 이때 함수 내부로 입력을 전달받는 변수를 매개변수(parameter), 입력을 인수(argument), 출력을 반환값(return value)이라 한다.

또 함수는 값이며 여러 개 존재할 수 있으므로 특정 함수를 구별하기 위해 식별자인 함수 이름을 사용할 수 있다.

함수의 구성 요소

함수는 함수 정의 (function definition)을 통해 생성한다. 자바스크립트의 함수는 다양한 방법으로 정의할 수 있다. 

예제)

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

함수 정의만으로 함수가 실행되는 것은 아니다. 수학의 함수처럼 미리 정의된 일련의 과정을 실행하기 위해 필요한 입력, 즉 인수(argument)를 매개변수를 통해 함수에 전달하면서 함수의 실행을 명시적으로 지시해야 한다. 이를 함수 호출(function call/invoke)이라 한다. 

함수를 호출하면 코드 블록에 담긴 문들이 일관적으로 실행되고, 실행결과, 즉 반환값을 반환한다.

// 함수 호출
var result = add(2, 5);

// 함수 add에 인수 2, 5를 전달하면서 호출하면 반환값 7을 반환한다.
console.log(result); // 7

 

# 함수를 사용하는 이유

함수는 필요할 때 여러 번 호출할 수 있다. 즉, 실행 시점을 개발자가 결정할 수 있고 몇 번이든 재사용이 가능하다. 동일한 작업을 반복적으로 수행해야 한다면 같은 코드를 중복해서 여러 번 작성하는 것이 아니라 미리 정의된 함수를 재사용하는 것이 효율적이다. 

함수는 몇 번이든 호출할 수 있으므로 코드의 재사용이라는 측면에서 매우 유용하다.

코드의 중복을 억제하고 재사용성을 높이는 함수는 유지보수의 편의성을 높이고 실수를 줄여 코드의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

함수는 객체 타입의 값이다.

따라서 이름(식별자)을 붙일 수 있다. 함수 이름은 변수 이름과 마찬가지로 함수 자신의 역할을 잘 설명해야 한다. 적절한 함수 이름은 함수의 내부 코드를 이해하지 않고도 함수의 역할을 파악할 수 있게 돕는다. 

이는 코드의 가독성을 향상시킨다.

코드는 동작하는 것만이 존재 목적이 아니다. 코드는 개발자를 위한 문서이기도 하다. 따라서 사람이 이해할 수 있는 코드, 즉 가독성이 좋은 코드가 좋은 코드다.

 

# 함수 리터럴

자바스크크립트의 함수는 객체 타입의 값이다. 따라서 숫자 값을 숫자 리터럴로 생성하고 객체를 객체 리터럴로 생성하는 것처럼 함수도 함수 리터럴로 생성할 수 있다. 함수 리터럴은 function 키워드로, 함수 이름, 매개변수 목록, 함수 몸체로 구성된다.

예제)

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

 

함수는 객체다

함수는 객체지만 일반 객체와는 다르다. 일반 객체는 호출할 수 없지만 함수는 호출할 수 있다. 그리고 일반 객체에는 없는 함수 객체만의 고유한 프로퍼티를 갖는다.

 

# 함수 정의

함수 정의란 함수를 호출하기 이전에 인수를 전달받을 매개변수와 실행할 문들, 그리고 반환할 값을 지정하는 것을 말한다.

정의된 함수는 자바스크립트 엔진에 의해 평가되어 함수 객체가 된다. 함수를 정의하는 방법에는 4가지가 있다.

함수 정의 방식	예시
함수 선언문	function add(x, y) {   return x + y; }
함수 표현식	var add = function (x, y) {   return x + y; };
Function 생성자 함수	var add = new Function('x', 'y','return x + y');
화살표 함수(ES6)	var add = (x, y) => x + y;

 

* 변수 선언과 함수 정의

변수는 선언(declaration) 한다고 했지만 함수는 정의(definition)한다고 표현했다. 함수 선언문이 평가되면 식별자가 암묵적으로 생성되고 함수 객체가 할당된다. 

 

- 함수 선언문

함수 선언문을 사용해 함수를 정의하는 방식에 대해서 알아보자.

예제)

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

// 함수 참조
// console.dir은 console.log와는 달리 함수 객체의 프로퍼티까지 출력한다.
// 단, Node.js 환경에서는 console.log와 같은 결과가 출력된다.
console.dir(add); // f add(x, y)

// 함수 호출
console.log(add(2, 5)); // 7

 

함수 선언문은 함수 리터럴과 형태가 동일한다. 단, 함수 리터럴은 함수 이름을 생략할 수 있으나 함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다. 

함수 선언문은 표현식이 아닌 문이다. 

크롬 개발자 도구의 콘솔에서 함수 선언문을 실행하면 완료 값(undefined)가 출력된다. 함수 선언문이 만약 표현식인 문이라면 완료 값 undefined 대신 표현식이 평가되어 생성된 함수가 출력되어야 한다.

표현식이 아닌 문은 변수에 할당할 수 없다. 함수 선언문도 표현식이 아닌 문이므로 변수에 할당할 수 없다.

하지만 다음 예제를 보면 가능한것처럼 보인다.

예제)

// 함수 선언문은 표현식이 아닌 문이므로 변수에 할당할 수 없다.
// 하지만 함수 선언문이 변수에 할당되는 것처럼 보인다.
var add = function add (x, y) {
	return x + y;
};

// 함수 호출
console.log(add(2, 5)); // 7

이렇게 동작하는 이유는 자바스크립트 엔진이 코드의 문맥에 따라 동일한 함수 리터럴을 표현식이 아닌 문인 함수 선언문으로 해석하는 경우와 표현식이 문인 함수 리터럴 표현식을로 해석하는 경우가 있기 때문이다.

함수 선언문은 함수 이름을 생략할 수 없다는 점을 제외하면 함수 리터럴과 형태가 동일하다. 

이는 함수 이름이 있는 기명 함수 리터럴은 함수 선언문 또는 함수 리터럴 표현식으로 해석될 가능성이 있다는 것이다.

예를 들어, {}은 블록문일 수도 있고 객체 리터럴일 수도 있다. 즉, {}은 중의적 표현이다. 자바스크립트엔진은 {} 을 코드 블록으로 해석할까 객체 리터럴로 해석할까? {} 처럼 중의적인 코드는 코드의 문맥에 따라 해석이 달라진다. {} 이 단독으로 존재하면 자바스크립트 엔진은 {}을 블록문으로 해석한다. 하지만 {} 이 값으로 평가되어야 할 문맥에서 피연산자로 사용되면 자바스크립트 엔진은 {} 을 객체 리터럴로 해석한다. 

 

자바스크립트 엔진은 함수 선언문을 해석해 함수 객체를 생성한다. 이때 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유요한 식별자이므로 함수 이름과는 별도로 생선된 함수 객체를 가리키는 식별자가 필요하다. 함수 객체를 가리키는 식별자가 없으면 생선된 함수 객체를 참조할 수 없으므로 호출할 수도 없다. 따라서 자바스크립트 엔진은 생성된 함수를 호출하기 위해 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 생성하고, 거기에 함수 객체를 할당한다.

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

console.log(add(2, 5)); // 7

함수는 함수 이름으로 호출하는 것이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다. 즉, 함수 선언문으로 생성한 함수를 호출한 것은 함수 이름 add가 아니라 자바스크립트 엔진이 암묵적으로 생성한 식별자 add인 것이다. 함수 이름과 변수 이름이 일치하므로 함수 이름으로 호출되는 듯하지만 사실은 식별자로 호출된 것이다.

 

# 함수 표현식

자바스크립트의 함수는 객체 타입의 값이다. 자바스크립트의 함수는 값처럼 변수에 할당 할 수도 있고 프로퍼티 값이 될 수도 있으며 배열의 요소가 될 수도 있다. 이처럼 값의 성질을 갖는 객체를 일급 객체라 한다. 

자바스크립트의 함수는 일급 객체다. 함수가 일급 객체라는 것은 함수를 값처럼 자유롭게 사용할 수 있다는 의미다.

함수는 일급 객체이므로 함수 리터럴로 생성한 함수 객체를 변수에 할당할 수 있다. 이러한 함수 정의 방식을 함수 표현식(function expression)이라 한다. 함수 선언문으로 정의한 add 함수를 함수 표현식으로 바꿔 정의하면 다음과 같다.

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

console.log(add(2, 5)); // 7

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

함수 선언문에서 살펴본 바와 같이 함수를 호출할 때는 함수 이름이 아니라 함수 객체를 가리키는 식별자를 사용해야 한다. 함수 이름은 함수 몸체 내부에서만 유효한 식별자이므로 함수 이름으로 함수를 호출할 수 없다.

// 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