[JavaScript] Deep Dive 모던자바스크립트 - 변수

04장. 변수

4.1 변수란 무엇인가? 왜 필요한가?

변수는 프로그래밍 언어에서 데이터를 관리하기 위한 핵심 개념이다.

 

변수란 무엇인지 그리고 왜 필요한지 살펴보자.

10 + 20

사람이 위 식을 계산하려면 10, 20, + 라는 기호를 알고 의미를 해석할 줄 안다면 두뇌로 기억하여 풀어나갈 수 있다.

반면에 컴퓨터, 자바스크립트는 + 연산을 수행하기 위해 먼저 + 연산자의 좌변과 우변의 숫자 값

즉, 피연산자(operand)를 기억한다.

컴퓨터는 CPU를 사용해 연산하고, 메모리를 사용해 데이터를 기억한다.

메모리는 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀의 집합체다. 컴퓨터는 메모리 셀의 크기, 1바이트 단위로 데이터를 저장하거나 읽어 들인다.

컴퓨터는 모든 데이터를 2진수로 처리한다. 따라서 메모리에 저장되는 데이터는 데이터의 종류(숫자, 텍스트, 이미지, 동영상 등)와 상관없이 모두 2진수로 저장된다.

위 예제의 숫자 값 10과 20은 메모리 상의 임의의 위치(메모리 주소)에 기억(저장)되고 CPU는 이 값을 읽어들여 연산을 수행한다. (편의상 10진수로 표기했다!)

프로그래밍 언어는 기억하고 싶은 값을 메모리에 저장하고, 저장된 값을 읽어 들여 재사용하기 위해 변수라는 매커니즘을 제공한다.

변수(variable)는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름을 말한다.

이러한 변수에 값을 저장하는 것을 할당(assignment)(대입,저장)이라 하고, 변수에 저장된 값을 읽어 들이는 것을 참조(reference)라 한다.

4.2 식별자

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

식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하고있다.

변수, 함수, 클래스 등의 이름과 같은 식별자는 네이밍 규칙을 준수해야하며, 선언(declaration)에 의해 자바스크립트 엔진에 식별자의 존재를 알린다.

4.3 변수 선언

변수 선언(variable declaration)이란 변수를 생성하는 것을 말한다.

변수를 사용하려면 반드시 선언이 필요하다. 변수를 선언할 때는 var, let, const 키워드를 사용한다. ES6에서 let, const 키워드가 도입되기 이전까지 var 키워드는 자바스크립트에서 변수를 선언할 수 있는 유일한 키워드였다.

var 키워드는 여러 단점이 있다. var 키워드의 여러 단점 중에서 가장 대표적인 것이
블록 레벨 스코프(block-level scope)를 지원하지않고 함수 레벨 스코프(function-level scope)를 지원한다는 것이다.
이로 인해 의도치 않게 전역 변수가 선언되어 심각한 부작용이 발생하기도 한다.

위 내용은 다른 시간에 알아보도록 하자.

 

자바스크립트 엔진은 변수 선언을 다음과 같은 2단계에 거쳐 수행한다.

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

변수 이름은 어디에 등록되는가?

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.

var 키워드를 사용한 변수 선언은 선언 단계와 초기화 단계가 동시에 진행된다.

일반적으로 초기화(initialization)란 변수가 선언된 이후 최초로 값을 할당한다는 것을 말한다. var키워드로 선언한 변수는 undefined로 암묵적인 초기화가 자동 수행된다.

만약 초기화 단계를 거치지 않으면 확보된 메모리 공간에는 이전에 다른 애플리케이션이 사용했던 값이 남아 있을 수 있다.

이러한 값을 쓰레기 값(garbage value)이라 한다.

 

변수를 사용하려면 반드시 선언이 필요하다. 변수뿐만 아니라 모든 식별자(함수, 클래스 등)가 그렇다.

만약 선언하지 않은 식별자에 접근하면 ReferenceError(참조 에러)가 발생한다.

ReferenceError는 식별자를 통해 값을 참조하려 했지만 자바스크립트 엔진이 등록된 식별자를 찾을 수 없을 때 발생하는 에러다.

4.4 변수 선언의 실행 시점과 변수 호이스팅

console.log(score); // undefined
var score; // 변수 선언문

자바스크립트 코드는 인터프리터에 의해 한 줄씩 순차적으로 실행되는데, 위 예제처럼 변수 선언이 밑에 있지만 참조에러가 발생하지 않은 이유는 변수 선언이 소스코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점, 즉 런타임(runtime)이 아니라 그 이전 단계에서 먼저 실행되기 때문이다.

자바스크립트 엔진은 변수 선언을 포함한 모든 서언문(변수 선언문, 함수 선언문 등)을 소스코드에서 찾아내 먼저 실행한다.

이처럼 변수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 변수 호이스팅이라 한다.

변수 선언뿐 아니라 var, let, const, function, function*, class 키워드를 사용해서 선언하는 모든 식별자(변수, 함수, 클래스 등)는 호이스팅된다.

4.5 값의 할당

console.log(score); // undefined

var score; // 변수 선언
score = 80; // 값의 할당

console.log(score); // 80

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

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 변우세 새로운 값을 또다시 할당하는 것을 말한다.
만약 값을 재할당할 수 없어서 변수에 저장된 값을 변경할 수 없다면 변수가 아니라 상수(constant)라한다.

위 예시로, 현재 score 변수의 값은 90이다. score 변수의 이전 값인 undefined와 80은 어떤 변수도 값으로 갖고 있지 않다.

다시 말해, 어떤 식별자와도 연결되어 있지 않다. 이러한 불필요한 값들은 가비지 콜렉터에 의해 메모리에서 자동 해제된다. 단, 메모리에서 언제 해제될지는 예측할 수 없다.

 

가비지 콜렉터?

가비지 콜렉터는 애플리케이션이 할당한 메모리 공간을 주기적으로 검사하여 더 이상 사용되지 않는 메모리를 해제하는 기능을 말한다.
더 이상 사용되지 않는 메모리란 간단히 말하자면 어떤 식별자도 참조하지 않는 메모리 공간을 의미한다.
자바스크립트는 가비지 콜렉터를 내장하고 있는 매니지드 언어로서 가비지 콜렉터를 통해 메모리 누수를 방지한다.

언매니지드 언어(unmanaged language)와 매니지드 언어(managed language)

프로그래밍 언어는 메모리 관리 방식에 따라 언매니지드 언어와 매니지드 언어로 분류할 수 있다.

언매니지드 언어는 메모리 제어를 개발자가 주도할 수 있으므로 개발자의 역량에 따라
최적의 성능을 확보할 수 있지만 그 반대의 경우 치명적 오류를 생산할 가능성도 있다.

매니지드 언어는 개발자의 역량에 의존하는 부분이 상대적으로 작아져 어느 정도
일정한 생산성을 확보할 수 있다는 장점이 있지만 성능 면에서 어느 정도의 손실은 감수할 수 밖에 없다.

4.7 식별자 네이밍 규칙

• 식별자는 특수문자를 제외한 문자, 숫자, 언더스코어(_), 달러 기호($)를 포함할 수 있다.
• 단, 식별자는 특수문자를 제외한 문자, 언더스코어(_), 달러 기호($)로 시작해야 합니다. 숫자로 시작하는 것은 허용되지 않는다.
• 예약어는 식별자로 사용할 수 없다.

네이밍 컨벤션(naming convention)은 하나 이상의 영어 단어로 구성된 식별자를 만들 때 가독성 좋게 단어를 한눈에 구분하기 위해 규정한 명명 규칙이다.

// 카멜 케이스(camelCase)
var firstName;

// 스네이크 케이스(snake_case)
var first_name;

// 파스칼 케이스(PascalCase)
var FirstName;

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

자바스크립트에서는 일반적으로 변수나 함수의 이름에는 카멜케이스를 사용하고,

생성자 함수, 클래스의 이름에는 파스칼 케이스를 사용한다.