[모던 자바스크립트 Deep Dive] 18장 - 함수와 일급 객체

일급 객체

자바스크립트에서는 다음과 같은 조건을 만족하는 객체를 일급 객체라고 한다.

1. 무명의 리터럴로 생성할 수 있다. 즉, 런타임에 생성이 가능하다.
2. 변수나 자료 구조(객체, 배열 등)에 저장할 수 있다.
3. 함수의 매개변수에 전달할 수 있다.
4. 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.

자바스크립트의 함수는 위의 조건을 모두 만족하므로 일급 객체이다. 다음 코드를 통해 함수가 일급 객체임을 확인할 수 있다.

// 1. 함수는 무명의 리터럴로 생성할 수 있다.
// 2. 함수는 변수에 저장할 수 있다.
// 런타임(할당 단계)에 함수 리터럴이 평가되어 함수 객체가 생성되고 변수에 할당된다.
const increase = function (num) {
  return ++num;
};

const decrease = function (num) {
  return --num;
};

// 2. 함수는 객체에 저장할 수 있다.
const auxs = { increase, decrease };

// 3. 함수의 매개변수에 전달할 수 있다.
// 4. 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.
function makeCounter(aux) {
  let num = 0;
  
  return function () {
    num = aux(num);
    return num;
  };
}

// 3. 함수는 매개변수에 함수를 전달할 수 있다.
const increaser = makeCounter(auxs.increase);
console.log(increaser()); // 1 
console.log(increaser()); // 2

// 3. 함수는 매개변수에 함수를 전달할 수 있다.
const decreaser = makeCounter(auxs.decrease);
console.log(decreaser()); // -1
console.log(decreaser()); // -2

함수가 일급 객체라는 것은 함수를 객체와 동일하게 사용할 수 있다는 의미이다. 객체는 값이므로 함수는 값과 동일하게 취급할 수 있다.

 

따라서 함수는 변수 할당문, 객체의 프로퍼티 값, 배열의 요소, 함수 호출의 인수, 함수 반환문 등 값을 사용할 수 있는 곳이라면 어디서든지 리터럴로 정의할 수 있으며 런타임에 함수 객체로 평가된다.

 

함수를 일급 객체로 취급한다는 것은 함수형 프로그래밍을 가능하게 하는 자바스크립트의 중요한 특징이다. 함수를 값처럼 자유롭게 전달하고 반환할 수 있기 때문이다. 다만, 일반 객체와 달리 함수 객체는 호출이 가능하며, 고유의 프로퍼티를 가지고 있다는 차이가 있다.

 

 

함수 객체의 프로퍼티

함수는 객체이기 때문에 프로퍼티를 가질 수 있다. 브라우저 콘솔에서 console.dir 메서드로 함수 객체 내부를 들여다보면 함수 객체의 프로퍼티를 확인할 수 있다.

 

예를 들어 아래와 같이 square 함수 객체의 모든 프로퍼티의 프로퍼티 어트리뷰트를 Object.getOwnPropertyDescriptors 메서드로 확인해 보면 arguments, caller, length, name, prototype 프로퍼티가 있는 것을 알 수 있다.

function square(number) {
  return number * number;
}

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(square));
/*
{
  length: {value: 1, writable: false, enumerable: false, configurable: true},
  name: {value: "square", writable: false, enumerable: false, configurable: true},
  arguments: {value: null, writable: false, enumerable: false, configurable: false},
  caller: {value: null, writable: false, enumerable: false, configurable: false},
  prototype: {value: {...}, writable: true, enumerable: false, configurable: false}
}
*/

이 중 arguments, caller, length, name, prototype 프로퍼티는 모두 함수 객체의 데이터 프로퍼티이며 일반 객체에는 없는 함수 객체 고유의 프로퍼티이다.

 

한편 __proto__는 접근자 프로퍼티이며 함수 객체 고유의 프로퍼티가 아니라 Object.prototype 객체의 프로퍼티를 상속받은 것이다.

// __proto__는 square 함수의 프로퍼티가 아니다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(square, '__proto__')); // undefined

// __proto__는 Object.prototype 객체의 접근자 프로퍼티다.
// square 함수는 Object.prototype 객체로부터 __proto__ 접근자 프로퍼티를 상속받는다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(Object.prototype, '__proto__'));
// {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: false, configurable: true}

 

실제로 이렇게 확인해보면 __proto__는 square 함수의 프로퍼티가 아니라 Object.prototype 객체의 접근자 프로퍼티임을 알 수 있다. square 함수는 이를 프로토타입 체인을 통해 상속받아 사용하는 것이다.

 

arguments 프로퍼티

함수 객체의 arguments 프로퍼티 값은 arguments 객체이다. arguments 객체는 함수 호출 시 전달된 인수들의 정보를 담고 있는 순회 가능한 유사 배열 객체이며, 함수 내부에서 지역 변수처럼 사용된다. 또한, 함수 외부에서는 참조할 수 없다.

자바스크립트는 함수의 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않는다. 따라서 함수 호출 시 매개변수 개수만큼 인수를 전달하지 않아도 에러가 발생하지 않는다.

function multiply(x, y) {
  console.log(arguments);
  return x * y; 
}

console.log(multiply());        // NaN
console.log(multiply(1));       // NaN
console.log(multiply(1, 2));    // 2
console.log(multiply(1, 2, 3)); // 2

 

위 예제를 보면 매개변수 개수와 인수 개수가 일치하지 않아도 에러 없이 호출된다. 선언된 매개변수 개수보다 인수를 적게 전달했을 경우 (multiply(), multiply(1)) 인수가 전달되지 않은 매개변수는 undefined로 초기화된 상태를 유지한다.

 

매개변수 개수보다 인수를 더 많이 전달한 경우 (multiply(1, 2, 3)) 초과된 인수는 무시된다. 그러나 초과된 인수가 버려지는 것은 아니다. 모든 인수는 암묵적으로 arguments 객체의 프로퍼티로 보관된다.

 

arguments 객체는 인수를 프로퍼티 값으로 소유하며 프로퍼티 키는 인수의 순서를 나타낸다. arguments 객체의 callee 프로퍼티는 호출되어 arguments 객체를 생성한 함수 자신을 가리키고, length 프로퍼티는 인수의 개수를 나타낸다.

이처럼 arguments 객체는 매개변수 개수를 확정할 수 없는 가변 인자 함수를 구현할 때 유용하게 사용된다.

function sum() {
  let res = 0;
  
  for (let i = 0; i < arguments.length; i++) {
    res += arguments[i];
  }
  
  return res;
}

console.log(sum());        // 0
console.log(sum(1, 2));    // 3 
console.log(sum(1, 2, 3)); // 6

 

arguments 객체는 배열 형태로 인자 정보를 담고 있지만 실제 배열이 아닌 유사 배열 객체이다. 유사 배열 객체란 length 프로퍼티를 가진 객체로 for문으로 순회할 수 있는 객체를 말한다.

 

유사 배열 객체는 배열이 아니므로 배열 메서드를 사용할 경우 에러가 발생한다.

function sum() {
  // arguments 객체를 배열로 변환
  const array = Array.prototype.slice.call(arguments);
  return array.reduce(function (pre, cur) {
    return pre + cur;
  }, 0);
}

console.log(sum(1, 2));          // 3
console.log(sum(1, 2, 3, 4, 5)); // 15

 

배열 메서드를 사용하려면 Function.prototype.call, Function.prototype.apply를 사용해 간접 호출해야 하는 번거로움이 있다.

 

이런 번거로움을 해결하기 위해 ES6에서는 Rest 파라미터를 도입했다.

function sum(...args) {
  return args.reduce((pre, cur) => pre + cur, 0);
}

console.log(sum(1, 2));          // 3
console.log(sum(1, 2, 3, 4, 5)); // 15

Rest 파라미터는 함수에 전달된 인수들의 목록을 배열로 전달받는다.

ES6 이전에는 arguments 객체를 활용하여 가변 인자 함수를 구현했지만 Rest 파라미터를 사용하면 더욱 간결하고 가독성 좋게 구현할 수 있다.

 

caller 프로퍼티

caller 프로퍼티는 ECMAScript 사양에 포함되지 않은 비표준 프로퍼티이다. 함수 객체의 caller 프로퍼티는 함수 자신을 호출한 함수를 가리킨다.

function foo(func) {
  return func();
}

function bar() {
  return 'caller : ' + bar.caller;  
}

// 브라우저에서의 실행한 결과
console.log(foo(bar)); // caller: function foo(func) {...}
console.log(bar());    // caller: null

 

위 예제의 함수 호출 foo(bar)의 경우, foo 함수 내에서 bar 함수를 호출했다. 이때 bar 함수의 caller 프로퍼티는 bar 함수를 호출한 foo 함수를 가리킨다. 함수 호출 bar()의 경우, bar 함수를 호출한 함수는 없다. 따라서 caller 프로퍼티는 null을 가리킨다.

 

다만, caller 프로퍼티는 앞으로도 표준화될 예정이 없으므로 그냥 참고로만 알아두면 된다.

 

length 프로퍼티

함수 객체의 length 프로퍼티는 함수를 정의할 때 선언한 매개변수의 개수를 가리킨다.

function foo() {}
console.log(foo.length); // 0

function bar(x) {
  return x;
}
console.log(bar.length); // 1

function baz(x, y) {
  return x * y;
}
console.log(baz.length); // 2

주의할 점은 함수 객체의 length 프로퍼티와 arguments 객체의 length 프로퍼티 값은 다를 수 있다는 것이다. arguments 객체의 length 프로퍼티는 전달된 인자의 개수를 나타내고, 함수 객체의 length 프로퍼티는 함수 정의 시 선언한 매개변수의 개수를 나타낸다.

 

name 프로퍼티

함수 객체의 name 프로퍼티는 함수 이름을 나타낸다. 이 프로퍼티는 ES6 이전까지는 비표준이었다가 ES6에서 정식 표준이 되었다.

// 기명 함수 표현식
var namedFunc = function foo() {};
console.log(namedFunc.name); // foo

// 익명 함수 표현식 
var anonymousFunc = function() {};
// ES5: name 프로퍼티는 빈 문자열을 값으로 갖는다.
// ES6: name 프로퍼티는 함수 객체를 가리키는 변수 이름을 값으로 갖는다.
console.log(anonymousFunc.name); // anonymousFunc

// 함수 선언문
function bar() {}
console.log(bar.name); // bar

name 프로퍼티는 ES5와 ES6에서 다르게 동작하므로 주의해야 한다. 익명 함수 표현식의 경우 ES5에서는 name 프로퍼티가 빈 문자열을 값으로 갖지만, ES6에서는 함수 객체를 가리키는 식별자를 값으로 갖는다.

 

함수 이름과 함수 객체를 가리키는 식별자는 의미가 다르다는 점에 주의해야 한다. 함수를 호출할 때는 함수 이름이 아닌 함수 객체를 가리키는 식별자로 호출한다.

 

__proto__ 접근자 프로퍼티

모든 객체는 [[Prototype]]이라는 내부 슬롯을 갖는다. [[Prototype]] 내부 슬롯은 객체 지향 프로그래밍의 상속을 구현하는 프로토타입 객체를 가리킨다.

const obj = { a: 1 };

// 객체 리터럴 방식으로 생성한 객체의 프로토타입 객체는 Object.prototype이다.
console.log(obj.__proto__ === Object.prototype); // true

// 객체 리터럴 방식으로 생성한 객체는 프로토타입 객체인 Object.prototype의 프로퍼티를 상속받는다. 
console.log(obj.hasOwnProperty('a')); // true
console.log(obj.hasOwnProperty('__proto__')); // false

__proto__ 프로퍼티는 [[Prototype]] 내부 슬롯이 가리키는 프로토타입 객체에 접근하기 위해 사용하는 접근자 프로퍼티다. 내부 슬롯에는 직접 접근할 수 없고 간접적인 접근 방법을 제공하는 경우에 한하여 접근이 가능하다.

 

hasOwnProperty 메서드는 인수로 전달받은 프로퍼티 키가 객체 고유의 프로퍼티 키인 경우에만 true를 반환하고 상속받은 프로토타입의 프로퍼티 키인 경우 false를 반환한다.

 

prototype 프로퍼티

// 함수 객체는 prototype 프로퍼티를 소유한다.
(function () {}).hasOwnProperty('prototype'); // -> true

// 일반 객체는 prototype 프로퍼티를 소유하지 않는다.
({}).hasOwnProperty('prototype'); // -> false

prototype 프로퍼티는 생성자 함수로 호출할 수 있는 함수 객체, 즉 constructor만이 소유하는 프로퍼티다. 일반 객체와 생성자 함수로 호출할 수 없는 non-constructor에는 prototype 프로퍼티가 없다.

 

(function () {}).prototype; // -> {}

const obj = {};
obj.prototype; // -> undefined

그리고 함수가 객체를 생성하는 생성자 함수로 호출될 때, 생성자 함수가 생성할 인스턴스의 프로토타입 객체를 가리킨다.

요약

일급 객체

자바스크립트에서는 다음 조건을 만족하는 객체를 일급 객체라고 한다.

• 무명의 리터럴로 생성 가능
• 변수나 자료 구조에 저장 가능
• 함수의 매개변수에 전달 가능
• 함수의 반환값으로 사용 가능

자바스크립트의 함수는 위의 조건을 모두 만족하므로 일급 객체이다. 함수를 일급 객체로 취급한다는 것은 함수형 프로그래밍을 가능하게 하는 자바스크립트의 중요한 특징이다.

 

함수 객체의 프로퍼티

• 함수는 객체이기 때문에 프로퍼티를 가질 수 있다.
• arguments, caller, length, name, prototype은 함수 객체의 데이터 프로퍼티이며 함수 객체 고유의 프로퍼티이다.
• __proto__는 접근자 프로퍼티이며 Object.prototype 객체의 프로퍼티를 상속받은 것이다.

 

arguments 프로퍼티

• 함수 호출 시 전달된 인수들의 정보를 담고 있는 유사 배열 객체
• 함수 내부에서 지역 변수처럼 사용되며 함수 외부에서는 참조 불가
• 매개변수 개수를 확정할 수 없는 가변 인자 함수를 구현할 때 유용함

 

caller 프로퍼티

• 함수 자신을 호출한 함수를 가리킴
• ECMAScript 사양에 포함되지 않은 비표준 프로퍼티임

 

length 프로퍼티

• 함수를 정의할 때 선언한 매개변수의 개수를 가리킴

 

name 프로퍼티

• 함수 이름을 나타냄
• ES6에서 정식 표준이 됨

 

__proto__ 접근자 프로퍼티

• 객체의 프로토타입에 접근하기 위해 사용하는 접근자 프로퍼티
• [[Prototype]] 내부 슬롯에 직접 접근할 수 없어 간접적으로 접근하기 위해 사용

 

prototype 프로퍼티

• constructor 함수만이 소유하는 프로퍼티
• 함수가 생성자 함수로 호출될 때 생성할 인스턴스의 프로토타입 객체를 가리킴

 

 

예상 문제 [🔥]

https://github.com/junh0328/prepare_frontend_interview?tab=readme-ov-file

일급 객체가 뭔가요?

• 일급 객체란 간단히 말해서 '값으로 취급될 수 있는 개체'를 뜻합니다.
  • 무명의 리터럴로 생성 가능
  • 변수나 자료 구조에 저장 가능
  • 함수의 매개변수에 전달 가능
  • 함수의 반환값으로 사용 가능

 

자바스크립트에서 함수가 일급 객체라면, 일급 객체로 뭘 할 수 있나요?

• 자바스크립트에서 함수가 일급 객체라는 것은 함수를 값처럼 자유롭게 사용할 수 있다는 뜻입니다.
• 변수에 함수를 할당할 수 있습니다.
• 함수를 다른 함수의 인자로 전달할 수 있습니다. 이를 콜백 함수라고 하죠.
• 함수가 함수를 반환할 수 있습니다.
• 객체의 속성이나 배열의 요소로 함수를 저장할 수 있습니다.
• 이처럼 함수를 자유롭고 유연하게 사용할 수 있는 것이 자바스크립트의 큰 장점 중 하나라고 볼 수 있습니다.

 

함수형 프로그래밍이 뭔가요? 🔥🔥

• 불변성을 지향합니다. 즉, 데이터는 변하지 않습니다.
• 순수 함수를 사용합니다. 동일한 입력에는 항상 동일한 출력을 반환하는 함수를 뜻합니다.
• 함수 합성을 많이 사용합니다. 작은 순수 함수들을 조합해 더 큰 함수를 만드는 식입니다.
• 상태 변이와 부작용을 피하려 노력합니다.
• 자바스크립트는 다중 패러다임 언어이기 때문에 함수형 프로그래밍이 가능합니다. 최근에는 리액트, 뷰와 같은 프론트엔드 프레임워크에서도 함수형 프로그래밍 개념이 많이 도입되고 있는 추세입니다.

 

순수 함수가 뭔가요? 일반 함수와는 어떤 차이가 있죠? 🔥🔥

• 순수 함수란 동일한 입력에 대해 항상 동일한 출력을 반환하고, 외부의 상태를 변경하지 않는 함수를 말합니다. 예를 들어 두 수를 받아서 합을 반환하는 함수는 순수 함수라 할 수 있죠.
• 반면에 일반 함수는 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경할 수 있습니다. 예를 들어 전역 변수의 값을 변경하는 함수는 순수 함수가 아닙니다.
• 순수 함수는 같은 인자가 주어지면 항상 같은 결과를 내기 때문에 테스트하기 쉽고, 결과를 예측하기 쉽다는 장점이 있습니다. 또한 순수 함수들을 조합해 더 복잡한 로직을 안전하게 구현할 수 있습니다.
• 반면에 일반 함수는 외부 상태에 따라 결과가 달라질 수 있기 때문에 테스트와 디버깅이 상대적으로 어렵습니다. 그러나 현실 세계의 복잡한 문제를 다루기에는 순수 함수만으로는 한계가 있습니다. 따라서 적재적소에 알맞게 활용하는 것이 중요하다고 생각합니다.