front-end/JavaScript, TypeScript

JAVASCRIPT에 대한 고찰-함수편

hojung 2022. 3. 19.

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javascript는 상당히 매력적인 언어이다.

브라우저 상에서 동작하는 언어이기 때문에 다양한 이벤트 함수들이 존재하고 다른 언어들과는 달리 비동기 처리에 특화되어 있는 면이 있다.

리액트로 개발을 하면서 나는 자바스크립트와 타입스크립트를 많이 사용했다.

하지만 항상 사용하던대로 사용했지 이 언어가 어떻게 브라우저 상에서 돌아가는 지 메모리 구조는 어떤 방식으로 할당이 되는지가 궁금해졌다.

사실 리액트로 프론트 엔드 개발을 하면 더 빠른 렌더링에 대한 고찰이 필요하다. 요즘 핫한 next sj 리액트 프레임워크또한 serverside rendering 과 staticside rendering 방식을 사용하여 더 빠른 렌더링 더 빠른 반응성에 대한 고민을 보여주고 있다.

기본을 알아야 심화를 더 잘 이해할 수 있기에 나는 자바스크립트의 mdn문서를 공부해보기로 했다.

1. 자바스크립트의 익명 함수

const square = function(number) { return number * number }
var x = square(4) // x gets the value 16

위의 코드를 살펴보면 변수에 함수가 할당이 되어있는 구조이다. 이 또한 c++같은 언어에서는 허용되지 않는 구조이다.

위와 같은 함수를 익명함수(anonymous function)이라고 부른다.

const factorial = function fac(n) { return n < 2 ? 1 : n * fac(n - 1) }

console.log(factorial(3))

또한 위와 같이 함수에 이름을 줄 수도 있다. mdn문서에 따르면 함수에 이름을 줄 경우 함수가 자신을 참조하는 것이 가능하다고 한다. 또한 디버거의 스택 내부에서 함수를 찾는 것이 용이하다.

2. parameter로 함수를 전달

자바스크립트의 가장 큰 특징 중 하나로 함수의 파라미터로 함수를 전달할 수 있다는 것이다. 이는 c++에서는 불가능하다.

function map(f, a) {
  let result = []; // Create a new Array
  let i; // Declare variable
  for (i = 0; i != a.length; i++)
    result[i] = f(a[i]);
  return result;
}
const f = function(x) {
   return x * x * x;
}
let numbers = [0, 1, 2, 5, 10];
let cube = map(f,numbers);
console.log(cube);

위는 자바스크립트의 대표적인 배열 함수 map을 구현해놓은 모습이다. 3제곱을 취하는 함수를 map함수의 파라미터로 전달해주는 것을 확인할 수 있다.

3. 상태에 따른 함수

var myFunc;
if (num === 0) {
  myFunc = function(theObject) {
    theObject.make = 'Toyota';
  }
}

또한 자바스크립트의 함수는 상태에 따라 정의될 수 있다. 위의 함수는 num이라는 변수가 0일 때만 함수로써 정의된다.

또한 함수를 위와 같이 정의하는 것 외에도 function 생성자를 이용하여 eval()함수와 마찬가지로 런타임에 함수를 만들수도 있다.

4. 함수의 호출

square(5);

console.log(square(5)); //함수의 인자로 함수를 전달 
/* ... */
function square(n) { return n * n } // 함수의 정의는 hoisting된다.

함수의 호출은 다음과 같이 그냥 함수 자체를 호출할 수도 있고 다른 함수안에 함수를 매개변수로 줘서 호출할 수도 있다. 자바스크립트의 가장 중요한 개념 중 하나는 hoisting이라는 것인데 파일 중간에 위치한 모든 변수와 함수의 정의들은 컴파일 시 가장 위로 올라가게 된다. 따라서 변수와 함수의 선언 위치가 그렇게 중요한 요소가 자바스크립트에서는 아니다. 반면 c++는 변수의 선언 함수의 선언보다. 함수나 변수의 호출이 선행될 경우 컴파일 에러가 발생한다.

단, 자바스크립트에서 함수의 정의가 hoisting되는 경우는 function 키워드를 이용해 정의되었을 경우이다. 익명함수처럼 변수에 함수의 정의를 할당하는 경우에는 c++와 마찬가지로 함수의 정의 전 함수를 사용하면 아래와 같은 에러가 발생한다.

console.log(square)    // square is hoisted with an initial value undefined.
console.log(square(5)) // Uncaught TypeError: square is not a function
const square = function(n) {
  return n * n;
}

function factorial(n) {
  if ((n === 0) || (n === 1))
    return 1;
  else
    return (n * factorial(n - 1));
}

뭐 당연한 말이지만 재귀호출 또한 가능하다.

5. 함수의 scope

자바스크립트에서 함수의 scope는 자유로운 편이다. global영역에서 정의된 함수는 모든 변수에 접근할 수 있다. 또한 global함수 안에 정의된 다른 함수또한 모든 변수에 접근할 수 있다. 하지만 함수 내에서 사용된 변수는 다른 함수들에서 접근할 수 없다.

// The following variables are defined in the global scope
var num1 = 20,
    num2 = 3,
    name = 'Chamakh';

// This function is defined in the global scope
function multiply() {
  return num1 * num2;
}

multiply(); // Returns 60

// A nested function example
function getScore() {
  var num1 = 2,
      num2 = 3;

  function add() {
    return name + ' scored ' + (num1 + num2);
  }

  return add();
}

getScore(); // Returns "Chamakh scored 5"

위의 코드에서 확인할 수 있듯이 모든 변수의 이름은 num1과 num2로 동일하다. 하지만 multiply함수에서 사용된 num1, num2와 getScore함수와 그 안에 정의된 add함수에서 사용된 num1과 num2는 다른 변수이다.

따라서 리액트에서도 함수형 컴포넌트를 만들기 때문에 한 컴포넌트 내에서 정의된 변수는 다른 컴포넌트에서 접근할 수 없고 대부분 상태를 props로 전달한다.

function A(x) {
  function B(y) {
    function C(z) {
      console.log(x + y + z);
    }
    C(3);
  }
  B(2);
}
A(1); // logs 6 (1 + 2 + 3) // multiply-nested function

다중 중첩 정의된 함수에서도 가장 안에 정의된 함수도 가장 밖에 정의된 함수의 변수 scope를 갖는다. 즉 function C의 scope 는 function A의 scope와 같다.

function outside() {
  var x = 5;
  function inside(x) {
    return x * 2;
  }
  return inside;
}

outside()(10); // returns 20 instead of 10

다음처럼 내부에 정의된 함수에만 인자를 전달하는 것도 가능하다.

var pet = function(name) {   // The outer function defines a variable called "name"
  var getName = function() {
    return name;             // The inner function has access to the "name" variable of the outer
                             //function
  }
  return getName;            // Return the inner function, thereby exposing it to outer scopes
}
myPet = pet('Vivie');

myPet();                     // Returns "Vivie"

하지만! 내부에 정의된 함수는 외부 함수의 변수에 접근할 수 있었지만 외부 함수는 내부 함수에 정의된 변수에 접근하지 못한다. 이는 encapsulation 기능을 제공한다.

이는 외부에 정의된 변수들은 내부 함수에서도 접근이 가능해야하기 때문에 외부에 정의된 변수들은 외부 함수가 끝나도 더 긴 생명주기를 갖는다.

위의 코드를 보면 외부 함수의 return값은 내부 함수이다. 하지만 mypet에 함수를 할당했을 때 vivle이라는 변수가 외부함수의 변수에 전달되었고 내부함수가 리턴 되었어도 외부함수에 정의된 vivle이라는 변수는 남아있다.

var createPet = function(name) {
  var sex;

  return {
    setName: function(newName) {
      name = newName;
    },

    getName: function() {
      return name;
    },

    getSex: function() {
      return sex;
    },

    setSex: function(newSex) {
      if(typeof newSex === 'string' && (newSex.toLowerCase() === 'male' ||
        newSex.toLowerCase() === 'female')) {
        sex = newSex;
      }
    }
  }
}

var pet = createPet('Vivie');
pet.getName();                  // Vivie

pet.setName('Oliver');
pet.setSex('male');
pet.getSex();                   // male
pet.getName();                  // Oliver

6. 함수의 argument

function myConcat(separator) {
   var result = ''; // initialize list
   var i;
   // iterate through arguments
   for (i = 1; i < arguments.length; i++) {
      result += arguments[i] + separator;
   }
   return result;
}
// returns "red, orange, blue, "
myConcat(', ', 'red', 'orange', 'blue');

// returns "elephant; giraffe; lion; cheetah; "
myConcat('; ', 'elephant', 'giraffe', 'lion', 'cheetah');

// returns "sage. basil. oregano. pepper. parsley. "
myConcat('. ', 'sage', 'basil', 'oregano', 'pepper', 'parsley');

위의 함수 정의를 보면 argument즉 함수에 전달되는 인자들을 argument라는 객체로 사용하고 있다. 이는 객체이기 때문에 length와 같은 속성이 존재한다. 이는 함수에 얼마만큼의 argument들이 전달될지 모를 때 유용하다.

또한 argument는 배열처럼 인덱스로 접근하는 것이 가능하다.

arguments[i]

7. 함수의 파라미터

ECMAScript 2015가 시작되면서 자바스크립트의 함수 파라미터는 두 개의 새로운 파라미터를 정의할 수 있게 되었다.

그중 하나가 default parameter이고 두 번째가 rest parameter이다.

자바스크립트에서 파라미터는 기본적으로 undefined상태이다. 하지만 우리는 이제 파라미터에 default value를 집어넣을 수 있다.

function multiply(a, b) {
  b = typeof b !== 'undefined' ?  b : 1;

  return a * b;
}

multiply(5); // 5
// ECMA2015전 default value를 정의하는 법

function multiply(a, b = 1) {
  return a * b;
}

multiply(5); // 5
//최근 함수 파라미터의 default value를 정의하는 법

function multiply(multiplier, ...theArgs) {
  return theArgs.map(x => multiplier * x);
}

var arr = multiply(2, 1, 2, 3);
console.log(arr); // [2, 4, 6]

사실 나는 rest parameter를 사용하는 것이 더 익숙하다. 이 spread 연산자 ...는 매우 편리하기 때문이다. 이는 전달 될 파라미터의 개수에 상관없이 함수를 처리할 수 있게 도와준다.

8. 화살표 함수 (arrow funtion)

var a = [
  'Hydrogen',
  'Helium',
  'Lithium',
  'Beryllium'
];

var a2 = a.map(function(s) { return s.length; });

console.log(a2); // logs [8, 6, 7, 9]

var a3 = a.map(s => s.length);

console.log(a3); // logs [8, 6, 7, 9]

화살표 함수는 좀 더 간단한 표현 방식으로 자주 쓰인다. 나의 경우 리액트 컴포넌트를 funtional component로 구성할 때 무조건 화살표 함수를 사용하는 편이다. 그리고 화살표 함수 내부에서는 this바인딩이 존재하지 않는다. 또한 arguments, super, new.target과 같은 객체 또한 접근할 수는 있으나 다음과 같은 키워드가 존재하지는 않는다.

화살표 함수는 항상 익명함수이다.

화살표 함수 특징 1 shorter functions

var a = [
  'Hydrogen',
  'Helium',
  'Lithium',
  'Beryllium'
];

var a2 = a.map(function(s) { return s.length; });

console.log(a2); // logs [8, 6, 7, 9]

var a3 = a.map(s => s.length);

console.log(a3); // logs [8, 6, 7, 9]

화살표 함수 특징 2 this binding이 없다.

function Person() {
  // The Person() constructor defines `this` as itself.
  this.age = 0;

  setInterval(function growUp() {
    // In nonstrict mode, the growUp() function defines `this`
    // as the global object, which is different from the `this`
    // defined by the Person() constructor.
    this.age++;
  }, 1000);
}

var p = new Person();

화살표 함수가 나오기 전까지 모든 새로운 함수에서는 this라는 함수안에 존재하는 객체로 안의 변수들을 관리했다. 이것은 객체 지향언어의 컨셉과는 잘 맞지 않는 면이 있었다. 또한 function person에서 정의된 this와 setInterval 함수에서 생성된 this 는 다른 this였다. 또한 내부에서 생성된 function 의 this는 global 객체로써 정의되었다.

function Person() {
  var self = this; // Some choose `that` instead of `self`.
                   // Choose one and be consistent.
  self.age = 0;

  setInterval(function growUp() {
    // The callback refers to the `self` variable of which
    // the value is the expected object.
    self.age++;
  }, 1000);
}

그래서 ECAMScript 3/5에서는 다음과 같이 this 객체를 변수에 할당한 후 사용할 수 있게 했다. 그리고 화살표 함수에서는 자기 스스로의 this가 존재하지 않는다. 따라서 global 객체로 따로 만들 이유도 사라졌다. 둘러싸는 실행 컨텍스트의 this 값이 사용된다. 따라서 다음 코드에서 setInterval에 전달된 함수 내의 this는 둘러싸는 함수의 this와 동일한 값을 갖는다.