04장 변수

4.1 변수란 무엇인가? 왜 필요한가?

애플리케이션은 데이터를 다룬다. 애플리케이션은 데이터를 입력(input)받아 출력(output)하는 것이 전부다. 변수는 프로그래밍 언어에서 데이터를 관리하기 위한 핵심 개념이다.

10 + 20

컴퓨터는 사람과 유사하게 코드를 수행한다. + 연산자를 사용하기 이전 좌변, 우변의 숫자 값, 즉 피연산자(operand)를 기억한다.

사람은 계산과 기억을 모두 두뇌에서 하지만, 컴퓨터는 연산과 기억을 수행하는 곳이 나눠져 있다. CPU를 통해 연산하고 메모리를 사용해 기억한다.

메모리란?

데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀의 집합체이다. 메모리 셀 하나의 크기는 1바이트(8bit)이며, 컴퓨터는 메모리 셀의 크기, 즉 1바이트 단위로 데이터를 저장(write)하거나 읽어들인다.

각 셀은 고유의 메모리 주소를 갖는다. 이 메모리 주소는 메모리 공간의 위치를 나타내며, 0부터 시작해서 메모리의 크기만큼 정수로 표현된다.

컴퓨터는 모든 데이터를 2진수로 처리한다. 따라서 저장되는 데이터는 데이터의 종류와 상관없이 모두 2진수로 저장된다.

컴퓨터의 연산 과정

+, - 와 같은 연산은 메모리가 하는 일이 아니다. CPU(운영체제)가 연산을 진행한다. 그렇다고 CPU가 연산을 하고 나온 결과를 재사용할 수도 없다. 연산결과를 메모리에 저장하고 다시 직접 메모리에 접근해 데이터를 가져오는 방법밖에 없다.

메모리에 접근하는 방법은?

사용자가 직접 메모리에 접근 혹은 제어를 할려고 하면 치명적인 오류를 발생시킬 가능성이 높은, 매우 위험한 일이다. 이로인해 자바스크립트는 사용자에게 접근을 허용하지 않는다.

이를 재사용하기 위해 변수라는 메커니즘을 이용한다.

변수란?

하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름을 말한다.

값의 위치를 가리키는 상징적인 이름이다. 상징적 이름인 변수는 프로그래밍 언어의 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 값이 저장된 메모리 공간의 주소로 치환된 후 실행된다.

/*
 변수는 하나의 값을 저장하기 위한 메커니즘이다. 여러 개의 값을 저장하려면 여러 개의 변수를
 사용해야 한다. 단, 배열이나 객체같은 자료구조를 사용하면 관련이 있는 여러개의 값을 그룹화
 해서 사용할 수 있다.
*/

// [예제 04-01]
var userId = 1;
var userName = 'Lee';

/*
 객체나 배열 같은 자료구조를 사용하면 여러 개의 값을 하나로 그룹화해서 하나의 값처럼 사용할
 수 있다.
*/

var user = { id: 1, name : 'Lee'};
var users = [
	{ id : 1, name : 'Lee' },
	{ id : 2, name : 'Kim' }
];

// [예제 04-03] 
var result = 10 + 20;

let numbers = { first_num : 10, second_num : 20};
let result = numbers.first_num + numbers.second_num;

/* --------------------------------------------------------*/

var _result = 10 + 20;
console.log(_result);

메모리 공간에 저장된 값을 식별할 수 있는 고유한 이름(위 예제에서는 result)을 변수 이름(또는 변수명) 이라 한다. 그리고 (위 예제에서는 30)을 변수 값이라고 한다.

4.2 식별자

변수 이름을 식별자(identifier)라고도 한다. 식별자는 어떤 값을 구별해서 식별할 수 있는 고유한 이름을 말한다.

값은 메모리 공간에 저장되어 있다. 따라서 식별자는 저장되어 있는 메모리 주소를 기억(저장)해야 한다. (식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 참조한다.)

4.3 변수 선언(variable declaration)

변수 선언(variable declaration)이란 변수를 생성하는 것을 의미한다. 정확하게는 메모리 공간을 확보하고 변수 이름과 공간의 주소를 연결(name binding)해서 값을 저장할 수 있게 준비하는 것이다.

변수를 사용하는 방법

변수를 사용하려면 반드시 선언이 필요하다. 보통 var, let, const 키워드를 사용한다. (ES6에서야 뒤늦게 let, const 키워드가 도입되었다.)

키워드란?

자바스크립트 코드를 해석하고 실행하는 자바스크립트 엔진이 수행할 동작을 규정한 일종의 명령어이다. 자바스크립트 엔진을 만나면 수행해야 할 약속된 동작을 수행한다.

변수의 선언과 과정

변수를 선언한 이후 값을 할당하지 않으면 undefined라는 값이 Default 값으로 할당되어 초기화 된다. 자바스크립트만의 특징이다.

과정

선언 단계 : 변수 이름을 등록해서 자바스크립트 엔진에 변수의 존재를 알린다.
초기화 단계 : 값을 저장하기 위한 메모리 공간을 확보하고 undefined를 할당해 초기화한다.

초기화란?

변수가 선언된 이후 최초로 값을 할당하는 것을 의미한다.

var 키워드로 선언이 된 경우 undefined로 암묵적인 초기화가 자동으로 수행된다.

변수 이름은 어디에 등록이 되는가?

변수 이름을 비롯한 모든 식별자는 실행 컨텍스트에 등록된다.

실행 컨텍스트(execution context)는 자바스크립트 엔진이 소스코드를 평가하고 실행하기 위해 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다. 자바스크립트 엔진은 실행 컨텍스트를 통해 식별자와 스코프를 관리한다.

초기화를 하지 않는다면?

메모리 공간에 이전에 다른 애플리케이션이 사용했던 쓰레기 값(garbage vaule)가 남아있을 수 있다. 이처럼 초기화를 하면 쓰레기 값이 나오는 위험을 방지할 수 있다.

선언을 하지 않는다면?

선언하지 않은 식별자에 접근한다면 ReferenceError(참조 에러)가 발생한다. 이는 자바스크립트 엔진이 식별자를 찾지못해 생기는 에러이다.

4.4 변수 선언의 실행 시점과 변수 호이스팅

// [예제 04-05] 
console.log(score); // undefined 
var score; // 변수 선언문

변수 선언문보다 변수를 참조하는 코드가 앞에있다. 자바스크립트는 인터프리터에 의해 한 줄씩 순차적으로 실행되므로 console.log()가 먼저 실행이 되지만 변수 선언과 같은 경우 소스 코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점, 즉 런타임(Run time)이 아니라 그 이전 단계에서 먼저 실행이 된다.

호이스팅

이처럼 var 키워드를 사용하면 변수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 변수 호이스팅(variable hoisting)이라한다.

변수 선언뿐 아니라 var, let, const, function, function*, class 키워드를 사용해서 선언하는 모든 식별자(변수, 함수, 클래스 등)은 모두 호이스팅 된다. 모든 선언문은 런타임 이전에 실행되기 때문이다.

4.5 값의 할당

변수에 값을 할당(assignment)(대입, 저장) 할 때는 할당 연산자 = 를 사용한다. 할당 연산자는 우변의 값을 좌변의 변수에 할당한다.

// [예제 04-06]
var score; // 변수 선언
score = 80; // 값의 할당

// [예제 04-07]
var score = 80 // 변수 선언과 값의 할당을 동시에

// [예제 04-08]
console.log(score); // undefined

var score; // 1. 변수 선언
score = 80; // 2. 값의 할당

console.log(score); // 80

// [예제 04-09]
console.log(score); // undefined

score = 80; // 2. 값의 할당
var score; // 1. 변수 선언

console.log(score); // 80

4.6 값의 재할당

재할당이란?

이미 값이 할당되어 있는 변수에 새로운 값을 또다시 할당하는 것을 말한다.

// [예제 04-10]
var score = 80; // 변수 선언과 값의 할당
score = 90; // 값의 재할당

var 키워드로 선언한 변수는 값을 재할당할 수 있다. var 키워드로 선언한 변수는 선언과 동시에 undefined로 초기화 되기 때문에 처음으로 값을 할당하는것도 재할당이라고 봐도 된다.

상수란?

변수란 위에서 처럼 수를 변경이 가능해서 변수이다. 만약 값을 재할당 할수 없어서 변하지 않는 수라면 항상 변하지 않는 숫자. 상수(constant)라고 칭한다.

다시 말해 상수는 값을 단 한 번만 할당할 수 있는 변수다.

// [예제 04-11]
const foo = 10;
console.log(foo) // => 10
foo = 100;
// => Uncaught TypeError : ...

가비지 콜렉터

애플리케이션이 할당(allocate)한 메모리 공간을 주기적으로 검사하여 더 이상 사용되지 않는 메모리를 해체(release)하는 기능을 말한다. 더 이상 사용되지 않는 메모리란 간단히 말하자면 어떤 식별자도 참조하지 않는 메모리 공간을 의미한다.

언매니지드 언어(unmanaged)와 매니지드 언어(managed)

프로그래밍 언어는 메모리 관리 방식에 따라 두 언어로 분류가 가능하다.

C언어와 같은 언매니지드 언어는 개발자가 메모리를 할당하고 해제하기 위해 malloc()과 free()같은 저수준 메모리 제어기능을 제공하고. 언매니지드 언어는 메모리 제어를 개발자가 주도할 수 있으므로 개발자의 역량에 따라 최적의 성능을 확보할 수 있지만 그 반대의 경우 치명적 오류를 생산할 가능성도 있다. 자바스크립트와 같은 매니지드 언어는 개발자의 직접적인 메모리 제어를 허용하지 않는다.

4.7 식별자 네이밍 규칙

식별자는 다음과 같은 네이밍 규칙을 준수해야 한다.

식별자는 특수문자를 제외한 문자, 숫자, 언더바(_), 달러 기호($)를 포함할 수 있다.
단 식별자는 특수문자를 제외한 문자, 언더바(_), 달러($)로 시작해야 하고 숫자로 시작되는 것을 허용하지 않는다.
예약어는 식별자로 사용할 수 없다.

// [예제 04-12]
var person, $elem, _name, first_name, val1; // 사용이 가능한 식별자 이름들

// [예제 04-13]
var 이름,  なまえ; // 사용이 불가능한 식별자 이름들

// [예제 04-14]
var first-name; // SyntaxError: Unexpected token -
// - 은 식별자 이름에 사용이 불가능하다.
var 1st; // SyntaxError: Invalid or unexpected token
// 식별자는 숫자로 시작할 수 없다.
var this; // SyntaxError: Unexpected token this
// 예약어인 this는 식별자 이름이 될 수 없다.

// [예제 04-15]
// 자바스크립트는 대소문자를 구별하므로 각각 다른 식별자이다.
var firstname;
var firstName;
var FIRSTNAME;

// [예제 04-16]
// 변수 이름은 변수의 존재 목적을 쉽게 이해할 수 있도록 의미를 명확히 표현하는것이 좋다.
var x = 3; // NG. x 변수가 의미하는 바를 알 수 없다.
var score = 100; // OK. score 변수는 점수를 의미한다.

// [예제 04-17]
// 경과 시간, 단위는 날짜다.
var d; // NG
var elapsedTimeInDays; // OK * 그러나 너무 긴 것 같다;

4.8 자주 사용하는 4가지 유형의 네이밍 컨벤션

// 카멜 케이스(camelCase)
var firstName; // 변수, 함수

// 스네이크 케이스(snake_case)
var first_name; 

// 파스칼 케이스(PascalCase)
var FirstName; // 생성자 함수, 클래스의 이름

// 헝가리언 케이스(typeHungarianCase)
var striFirstName;  // type + identifier
var $elem = document.getElementById('myId'); // DOM 노드
var observable$ = fromEvent(document, 'click'); // RxJS 옵저버블

일관성을 유지한다면 어떤 네이밍 컨벤션도 좋지만 자바스크립트에서는 변수나 함수에는 카멜 케이스를 사용하고, 생성자 함수, 클래스의 이름에는 파스칼 케이스를 사용한다.

ECMAScript 사양에 정의되어 있는 개체와 함수들도 카멜 케이스와 파스칼 케이스를 사용하고 있다.

Last modified: 10 December 2024