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일급 객체와 고차 함수

일급 객체와 고차 함수는 함수형 프로그래밍을 언급할 때 꼭 들어가는 항목이다

모호하게 고차 함수는 함수를 받는 함수, 일급 객체는 함수도 자바스크립트에서는 모든 것이 객체로 다뤄지므로 이를 일급 객체라 한다.

이런 식으로 모호하게 알고 있었는데, 이번에 기회가 생겼으니 알아보려 한다.

TL;DR

일급객체는 함수를 변수/값으로 다룰 수 있어 변수에 대입하거나, 인수로 넘기거나, 다른 함수 반환할 수 있으므로 map과 같은 고차함수와 함께 사용할 수 있다.

정의

일급 함수

MDN

함수를 다른 변수와 동일하게 다루는 언어는 일급 함수를 가졌다고 표현합니다. 예를 들어, 일급 함수를 가진 언어에서는 함수를 다른 함수에 인수로 제공하거나, 함수가 함수를 반환할 수 있으며, 변수에도 할당할 수 있습니다.

한국어 위키

컴퓨터 프로그래밍 언어 디자인에서, 일급 객체(영어: first-class object)란 다른 객체들에 일반적으로 적용 가능한 연산을 모두 지원하는 객체를 가리킨다. 보통 함수에 인자로 넘기기, 수정하기, 변수에 대입하기와 같은 연산을 지원할 때 일급 객체라고 한다.

일본어 위키

함수를 일급 객체로 다루는 언어의 성질, 또는 그러한 함수.

이 때 함수는 타입이 함수거나 함수 오브젝트를 가지고 있다.

구체적으로는 프로그램 실행할 때 생성되며, 자료구조에 포함시킬 수 있으며, 다른 함수의 인수로 전달되거나 반환값으로 반환하는 것이 가능한 함수이다.

이 개념은 메타프로그래밍과 달리 컴파일러 호출이나 eval 함수에 의해 생성되는 함수는 포함하지 않는다. (익명함수 참조)

일급 객체는 함수형 언어에 필수불가결한 것으로 고차함수 같은 형태로 사용된다.

예를 들면 함수와 리스트를 인수로 받아 리스트 각 요소에 함수를 적용한 결과를 반환하는 map 함수를 들 수 있다.

map함수를 지원하는 프로그래밍 언어는 어떠한 형태로 함수를 함수 인수로 전달할 수 있도록 해야한다.

일급 객체

일본어 위키

일급객체는 생성, 대입, 연산, 인수/반환 값으로 다룰 있는 등의 조작을 제한없이 사용할 수 있는 객체를 지칭

즉, 함수도 객체(일급 객체)이며, 이를 값처럼 사용할 수 있는 것

고차 함수

MDN

함수를 반환하는 함수를 고차 함수라고 부릅니다.

한국어 위키

고차 함수(高次函數, higher-order function)는 수학과 컴퓨터 과학에서 적어도 다음 중 하나를 수행하는 함수이다.

  1. 하나 이상의 함수를 인수로 취한다. (예: 절차적 매개변수)

  2. 함수를 결과로 반환한다.

다른 모든 함수들은 일차(first order) 함수이다.

함수형 자바스크립트

한국어 번역본

JS의 함수는 일급 + 고차여서 여느 값이나 다름없다. 즉, 자신이 받은 입력 값을 기반으로 정의된 언제가는 실행될 값에 지나지 않다.

원서

Because functions are first-class and higher-order, JavaScript functions can behave as values, which implies that a function is nothing more than a yet-to-be-executed value defined immutably based on the input provided to the function.

(함수는 일급, 고계이기 때문에 JavaScript 함수는 값으로 동작할 수 있으며, 이는 함수가 함수에 제공된 입력에 따라 불변적으로 정의된 아직 실행되지 않은 값에 지나지 않는다는 것을 의미한다.)

문맥상 여느 값 부분은 "함수는 일급이자 고차이기에 JS에서 함수는 값으로 동작한다."로 봐도 될 듯

결론

일급 함수(일급 객체는) 함수를 변수/값으로 다룰 수 있는 것이다.

함수는 변수에 대입할 수도, 인수로 넘길 수도, 다른 함수에서 반환할 수도 있다

const square = function (x) {
  return x * x;
};

const square = (x) => x * x;

const obj = {
  square: (x) => x * x,
};

console.log(square(10)); // 100
console.log(square); // 함수
console.log(obj.square(10)); // 100
console.log(obj.square); // 함수

// 함수객체와 함수 반환 값 출력 가능

고차함수는 map, filter, forEach 등 처럼 함수를 인수로 받을 수 있는 함수

인수로 다른 함수를 받거나, 새로운 함수를 반환하거나, 둘 다 할 수 있다.

고계함수는 일급객체가 있기에 가능하다.

const arr = [1, 2, 3, 4, 5];
const square = (x) => x * x;

const newArr = arr.map((x) => square(x));
console.log(newArr);

여담으로 콜백함수는 고차함수에 인수로 들어가는 함수

반대로 고차함수는 콜백함수를 인수로 받는 함수

function 고차함수(콜백함수) {
  콜백함수();
}

:::note 일급객체는 함수를 변수/값으로 다룰 수 있어 변수에 대입하거나, 인수로 넘기거나, 다른 함수 반환할 수 있으므로 map과 같은 고차함수와 함께 사용할 수 있다. :::

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