[824 스터디] JS 2주차 | 변수 / 표현식과 문 / 데이터 타입

 

모던 자바스크립트 Deep Dive

웹페이지의 단순한 보조 기능을 처리하기 위한 제한적인 용도로 태어난 자바스크립트는 과도하다고 느껴질 만큼 친절한 프로그래밍 언어입니다. 이러한 자바스크립트의 특징은 편리한 경우도 있지만 내부 동작을 이해하기 어렵게 만들기도 합니다. 하지만 자바스크립트는 더 이상 제한적인 용도의 프로그래밍 언어가 아닙니다. 오랜 변화를 거쳐 이제 자바스크립트는 프런트엔드와 백엔드 영역의 프로그래밍 언어로 사용할 수 있는 명실상부한 범용 애플리케이션 개발 언어로 성장했습니다. 따라서 자바스크립트를 학습하는 방식도 이에 걸맞게 변화해야 하며, 이 책은 자바스크립트의 기본 개념과 동작 원리를 깊이 있게 학습하고자 하는 독자를 위해 기획되었습니다. 《모던 자바스크립트 Deep Dive》에서는 자바스크립트를 둘러싼 기본 개념을 정확하고 구체적으로 설명하고, 자바스크립트 코드의 동작 원리를 집요하게 파헤칩니다. 따라서 여러분이 작성한 코드가 컴퓨터 내부에서 어떻게 동작할 것인지 예측하고, 명확히 설명할 수 있도록 돕습니다. 또한 최신 자바스크립트 명세를 반영해 안정적이고 효율적인 코드를 작성할 수 있는 기본기를 다지고, 실전에서 쓰이는 모던 자바스크립트 프레임워크나 도구를 완벽하게 이해하고 활용할 수 있게 도와줍니다.

저자

이웅모

출판

위키북스

출판일

2020.09.25

4장 변수

4.1 변수란 무엇인가? 왜 필요한가?

자바스크립트에서 10+20이라는 코드를 실행할 때 자바스크립트 엔진이 + 연산을 수행하기 위해 먼저 연산자의 좌변과 우변의 숫자 값, 즉 피연산자를 기억한다. 컴퓨터는 연산과 기억을 수행하는 부품이 나뉘어져 있어서 CPU를 사용해 연산하고, 메모리를 사용해 데이터를 기억한다.

 

메모리는 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀의 집합체다. 각 셀은 고유의 메모리 주소를 갖는다. 메모리 주소는 메모리 공간의 위치를 나타내며, 0부터 시작해서 메모리의 크기만큼 정수로 표현된다.

 

숫자 값 10과 20은 메모리 상의 임의의 위치(메모리 주소)에 기억(저장)되고 CPU는 이 값을 읽어 들여 연산을 수행한다. 연산 결과로 생성된 숫자 값 30도 메모리 상의 임의의 위치에 저장된다.

 

만약 연산 결과를 재사용하고 싶다면 메모리 주소를 통해 연산 결과가 저장된 메모리 공간에 직접 접근하는 것 외에는 방법이 없는데 값에 직접 접근하는 것은 치명적 오류를 발생시킬 가능성이 높은 매우 위험한 일이다. 따라서 자바스크립트는 개발자의 직접적인 메모리 제어를 허용하지 않는다. 프로그래밍 언어는 기억하고 싶은 값을 메모리에 저장하고, 저장된 값을 읽어 들여 재상용하기 위해 변수라는 매커니즘을 제공한다.

 

변수란 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름을 말한다. 변수는 프로그래밍 언어의 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 값이 저장된 메모리의 공간의 주소로 치환되어 실행된다. 따라서 개발자가 직접 메모리 주소를 통해 값을 저장하고 참조할 필요가 없고 변수를 통해 안전하게 값에 접근할 수 있다. 변수에 값을 저장하는 것을 할당(대입, 저장)이라 하고, 변수에 저장된 값을 읽어 들이는 것을 참조라 한다.

4.2 식별자

식별자란 어떤 값을 구별해서 식별할 수 있는 고유한 이름을 말한다. 식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하고 있다. 식별자로 값을 구별해서 식별한다는 것은 식별자가 기억하고 있는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 저장된 값에 접근할 수 있다는 의미다. 메모리 상에 존재하는 어떤 값을 식별할 수 있는 이름은 모두 식별자라고 부른다.

4.3 변수 선언

변수를 사용하려면 반드시 선언이 필요하다. 변수를 선언할 때는 var, let const 키워드를 사용한다. 변수를 선언하고 값을 할당하기 전에 메모리 공간은 비어 있을 것을 생각할 수 있으나 확보된 메모리 공간에는 자바스크립트 엔진에 의해 undefined라는 값이 암묵적으로 할당되어 초기화된다.

 

초기화란 변수가 선언된 이후 최초로 값을 할당하는 것을 말한다. 만약 초기화를 거치지 않으면 확보된 메모리 공간에는 이전에 다른 애플리케이션이 사용했던 값이 남아 있을 수 있다. 이러한 값을 쓰레기 값(garbage value)이라고 한다.

4.4 변수 선언의 실행 시점과 변수 호이스팅

console.log(score);
var score;

console.log(score);가 실행되는 시점에는 아직 score 변수의 선언이 실행되지 않았으므로 참조 에러가 발생할 것 같지만 에러가 발생하지 않고 undefined가 출력된다. 그 이유는 변수 선언이 소스코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점, 즉 런타임이 아니라 그 이전 단계에서 먼저 실행되기 때문이다.

 

자바스크립트 엔진은 소스코드를 한 줄씩 순차적으로 실행하기에 앞서 먼저 소스코드의 평가 과정을 거치면서 소스코드를 실행하기 위한 준비를 한다. 이때 소스코드 실행을 위한 준비 단계인 소스코드의 평가 과정에서 자바스크립트 엔진은 변수 선언을 표함한 모든 선언문(변수 선언문, 함수 선언문 등)을 소스코드에서 찾아내 먼저 실행한다. 그리고 소스코드의 평가 과정이 끝나면 비로소 변수 선언을 포함한 모든 선언문을 제외하고 소스코드를 한 줄씩 순차적으로 실행한다.

 

이처럼 변수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 변수 호이스팅이라 한다. 변수뿐 아니라 모든 식별자는 호이스팅이 된다. 모든 선언문은 런타임 이전 단계에서 먼저 실행되기 때문이다.

4.5 값의 할당

변수에 값을 할당할 때는 할당 연산자 =를 사용한다. 할당 연산자는 우변의 값을 좌변의 변수에 할당한다.

 

var score = 80;

위 코드와 같이 자바스크립트 엔진은 변수 선언과 값의 할당을 하나의 문으로 단축 표현해도 변수 선언과 값의 할당을 2개의 문으로 나누어 각각 실행한다. 이때 주의할 점은 변수 선언과 값의 할당의 실행 시점이 다르다는 것이다. 변수 선언은 소스코드가 순차적으로 실행되는 시점인 런타임 이전에 먼저 실행되지만 값의 할당은 소스코드가 순차적으로 실행되는 시점인 런타임에 실행된다.

4.6 값의 재할당

재할당이란 이미 값이 할당되어 있는 변수에 새로운 값을 또다시 할당하는 것을 말한다. 처음 값을 할당했을 때와 마찬가지로 이전 값이 저장되어 있던 메모리 공간을 지우고 그 메모리 공간에 재할당 값을 새롭게 저장하는 것이 아니라 새로운 메모리 공간을 확보하고 그 메모리 공간에 값을 저장한다. 

 

5장 표현식과 문

5.1 값

값은 식(표현식)이 평가되어 생성된 결과를 말한다. 변수는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름이기 때문에 변수에 할당되는 것은 값이다.

5.2 리터럴

리터럴은 사람이 이해할 수 있는 문자 또는 약속된 기호를 사용해 값을 생성하는 표기법을 말한다. 자바스크립트 엔진은 코드가 실행되는 시점인 런타임에 리터럴을 평가해 값을 생성한다. 즉, 리터럴은 값을 생성하기 위해 미리 약속한 표기법이라고 할 수 있다.

5.3 표현식

표현식은 값으로 평가할 수 있는 문이다. 즉, 표현식이 평가되면 새로운 값을 생성하거나 기존 값을 참조한다.

var score = 50 + 50;​

위 코드는 자바스크립트 엔진에 의해 평가되어 숫자 값 100을 생성하므로 표현식이다.

 

표현식은 리터럴, 식별자(변수, 함수 등의 이름), 연산자, 함수 호출 등의 조합으로 이뤄질 수 있다. 다양한 표현식이 있지만 값으로 평가된다는 점에서 모두 동일하다. 표현식과 표현식이 평가된 값은 동등한 관계, 즉 동치다. 이것은 문법적으로 값이 위치할 수 있는 자리에는 표현식도 위치할 수 있다는 것을 의미한다.

5.4 문

문은 프로그램을 구성하는 기본 단위이자 최소 실행 단위다. 문은 여러 토큰으로 구성된다. 토큰이란 문법적인 의미를 가지며, 문법적으로 더 이상 나눌 수 없는 코드의 기본 요소를 의미한다. 문은 선언문, 할당문, 조건문, 반복문 등으로 구분할 수 있다. 문을 명령문이라고도 부른다. 즉, 문은 컴퓨터에 내리는 명령이다. 문이 실행되면 명령이 실행되고 무슨 일인가가 일어나게 된다.

5.6 표현식인 문과 표현식이 아닌 문

문에는 표현식인 문과 표현식이 아닌 문이 있다. 표현식인 문은 값으로 평가될 수 있는 문이며, 표현식이 아닌 문은 값으로 평가될 수 없는 문을 말한다. 예를 들어, 변수 선언문은 값으로 평가될 수 없다. 따라서 표현식이 아닌 문이다. 하지만 할당문은 값으로 평가될 수 있다. 따라서 표현식인 문이다.

 

표현식인 문과 표현식이 아닌 문을 구별하는 가장 간단하고 명료한 방법은 변수에 할당해 보는 것이다. 표현식인 문은 값으로 평가되므로 변수에 할당할 수 있다. 하지만 표현식이 아닌 문은 값으로 평가할 수 없으므로 변수에 할당하면 에러가 발생한다.

6장 데이터 타입

자바스크립트의 모든 값은 데이터 타입을 갖는다. 자바스크립트는 7개의 데이터 타입을 제공하는데 원시 타입과 객체 타입으로 분류할 수 있다.

구분	데이터 타입	설명
원시 타입	숫자 타입	숫자, 정수와 실수 구분 없이 하나의 숫자 타입만 존재
	문자열 타입	문자열
	불리언 타입	논리적 참(true)과 거짓(false)
	undefined 타입	var 키워드로 선언된 변수에 암묵적으로 할당되는 값
	null 타입	값이 없다는 것을 의도적으로 명시할 때 사용하는 값
	심벌 타입	변경 불가능
객체 타입		객체, 함수, 배열 등

6.1 숫자 타입

자바스크립트는 모든 수를 실수로 처리하며, 정수만 표현하기 위한 데이터 타입이 별도로 존재하지 않는다. 이는 정수로 표시된다 해도 사실은 실수라는 것을 의미한다. 따라서 정수로 표시되는 수끼리 나누더라도 실수가 나올 수 있다.

6.2 문자열 타입

문자열 타입은 텍스트 데이터를 나타내는 데 사용한다. 문자열은 작은따옴표, 큰따옴표, 백틱으로 텍스트를 감싼다. 다른 타입의 값과 달리 문자열을 따옴표로 감싸는 이유는 키워드나 식별자 같은 토큰과 구분하기 위해서다.

6.3 템플릿 리터럴

템플릿 리터럴은 일반 문자열과 비슷해 보이지만 일반적인 따옴표 대신 백틱(``)을 사용해 표현한다.

 

일반 문자열 내에서는 줄바꿈이 허용되지 않는다. 따라서 일반 문자열 내에서 줄바꿈 등의 공백을 표현하려면 백슬래시(\)로 시작하는 이스케이스 시퀀스를 사용해야 한다.

 

템플릿 리터럴 내에서는 표현식 삽입을 통해 간단히 문자열을 삽입할 수 있다. 표현식을 삽입하려면 ${}으로 표현식을 감싼다. 이때 표현식의 평가 결과가 문자열이 아니더라도 문자열 타입이 강제로 변환되어 삽입된다.

6.4 불리언 타입

불리언 타입의 값은 논리적 참, 거짓을 나타내는 true와 false뿐이다.

 

var foo = true;
var bar = false;

console.log(typeof foo); // boolean
console.log(typeof bar); // boolean

6.5 undefined 타입

undefined 타입의 값은 undefined가 유일하다. undefined는 개발자가 의도적으로 할당하기 위한 값이 아니라 자바스크립트 엔진이 변수를 초기화할 때 사용하는 값이다. 변수를 참조했을 때 undefined가 반환된다면 참조한 변수가 선언 이후 값이 할당된 적이 없는 것을 간파할 수 있다.

6.6 null 타입

null 타입의 값도 null이 유일하다. 프로그래밍 언어에서 null은 변수에 값이 없다는 것을 의도적으로 명시할 때 사용한다. 변수에 null이 할당하는 것은 변수가 이전에 참조하던 값을 더 이상 참조하지 않겠다는 의미다. 이는 이전에 할당되어 있던 값에 대한 참조를 명시적으로 제거하는 것을 의미하며, 자바스크립트 엔진은 누구도 참조하지 않는 메모리 공간에 대해 가비지 콜렉션을 수행할 것이다.

6.7 심벌 타입

심벌은 변경 불가능한 원시 타입의 값이다. 심벌 값은 다른 값과 중복되지 않는 유일무이한 값이다. 따라서 주로 이름이 충돌할 위험이 없는 객체의 유일한 프로퍼티 키를 만들기 위해 사용한다. 심벌 이외의 원시 값은 리터럴을 통해 생성하지만 심벌은 Symbol 함수를 호출해 생성한다. 이때 생성된 심벌 값은 외부에 노출되지 않으며, 다른 값과 절대 중복되지 않는 유일무이한 값이다.

6.8 객체 타입

자바스크립트는 객체 기반의 언어이며, 자바스크립트를 이루고 있는 거의 모든 것이 객체다.

6.9 데이터 타입의 필요성

자바스크립트 엔진은 데이터 타입, 즉 값의 종류에 따라 정해진 크기의 메모리 공간을 확보한다. 즉, 변수에 할당되는 값의 데이터 타입에 따라 확보해야 할 메모리 공간의 크기가 결정된다.

 

식별자를 통해 값이 저장되어 있는 메모리 공간의 주소를 찾아갈 수 있는데 이때 값을 참조하려면 한 번에 읽어 들여야 할 메모리 공간의 크기, 즉 메모리 셀의 개수(바이트 수)를 알아야 한다. 변수에는 타입의 값이 할당되어 있으므로 자바스크립트 엔진은 변수를 해당 타입으로 인식한다. 그 후 메모리 공간의 주소에서 읽어 들인 2진수를 해당 타입으로 해석한다.

6.10 동적 타이핑

C나 자바 같은 정적 타입 언어는 변수를 선언할 때 변수에 할당할 수 있는 값의 종류, 즉 데이터 타입을 사전에 선언해야 한다. 이를 명시적 타입 선언이라 한다. 정적 타입 언어는 변수의 타입을 변경할 수 없으며, 변수에 선언한 타입에 맞는 값만 할당할 수 있다. 정적 타입 언어는 컴파일 시점에 타입 체크(선언한 데이터 타입에 맞는 값을 할당했는지 검사하는 처리)를 수행한다. 타입 체크를 통과하지 못했다면 에러를 발생시키고 프로그램의 실행 자체를 막는다. 이를 통해 타입의 일관성을 강제함으로써 더욱 안정적인 코드의 구현을 통해 런타임에 발생하는 에러를 줄인다.

 

자바스크립트를 정적 타입 언어와 다르게 변수를 선언할 때 타입을 선언하지 않는다. 어떤한 데이터 타입의 값이라도 자유롭게 할당할 수 있다. 자바스크립트의 변수는 선언이 아닌 할당에 의해 타입이 결정(타입 추론)된다. 그리고 재할당에 의해 변수의 타입은 언제든지 동적으로 변할 수 있다. 이러한 특징을 동적 타이핑이라 하며, 자바스크립트를 정적 타입 언어와 구별하기 위해 동적 타입 언어라 한다.

 

변수 값은 언제든지 변경될 수 있기 때문에 복잡한 프로그램에서는 변화하는 변수 값을 추적하기 어려울 수 있다. 그뿐만 아니라 변수의 타입이 고정되어 있지 않고 동적으로 변하는 동적 타입 언어의 변수는 값의 변경에 의해 타입도 언제든지 변경될 수 있다. 따라서 동적 타입 언어의 변수는 값을 확인하기 전에는 타입을 확신할 수 없다. 이러한 이유로 안정적인 프로그램을 만들기 위해서는 변수를 사용할 때 주의해야 한다.