DeepDive 4장, 변수

밤비·2023년 9월 21일

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DeepDive

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👩🏻‍💻 4.1 변수란 무엇인가? 왜 필요한가?

변수는 프로그래밍 언어에서 데이터를 관리하기 위한 핵심 개념이다.
컴퓨터는 사람을 모델로 디자인 되었기 때문에 사람과 유사하게 동작한다.

10 + 20

 JS 엔진이 위의 코드를 계산하려면 먼저 10,20,+ 라는 리터럴과
 연산자의 의미를 알고 있어야 하며,
 10+20 이라는 표현식의 의미도 해석할 수 있어야 한다.

사람은 계산과 기억을 두뇌에서 하지만,
컴퓨터는 연산과 기억을 수행하는 부품이 나눠져 있다.
컴퓨터는 CPU를 사용해 연산하고, 메모리를 사용해 데이터를 기억한다.
메모리는 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀의 집합체다.
- 메모리 셀 하나의 크기는 1바이트(8비트)이며,
  컴퓨터는 메모리 셀의 크기로 데이터를 저장하거나 읽어 들인다.
- 각 셀은 고유의 메모리 주소를 가지며,
  0부터 시작해서 메모리의 크기만큼 정수로 표현된다.
- 메모리에 저장되는 데이터는 데이터의 종류와 상관없이 모두 2진수로 저장된다.
  ( 0 , 1 )
- 메모리 주소를 통해 값에 직접 접근하는 것은 치명적 오류를 발생 시킬 가능성이 높은 매우 위험한 일이다. 실수로 운영체제가 사용하고 있는 값을 변경하면 시스템을 멈추게 하는 치명적인 오류가 발생할 수도 있다.
따라서 자바스크립트는 개발자의 직접적인 메모리 제어를 허용하지 않는다.

만약 메모리 제어를 허용하더라도, 값이 저장될 메모리 주소는 코드가 실행될 때 상황에 따라 임의로 결정된다.

따라서 동일한 코드를 실행해도 실행될 때 마다 값이 저장될 메모리 주소는 변경된다.
프로그래밍 언어는 기억하고 싶은 값을 메모리에 저장하고,
저장된 값을 읽어 들여 재 사용하기 위해 ‘변수’ 라는 메커니즘을 제공한다.

변수(variable)

하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체
또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름을 말한다.
값을 저장하고 참조하는 메커니즘으로, 값의 위치를 가리키는 상징적인 이름이다.
메모리 공간에 저장된 값을 식별할 수 있는 고유한 이름을 변수이름(변수명) 이라하고,
변수에 저장된 값을 변수 값이라고한다.
변수에 값을 저장하는 것을 할당(대입, 저장)이라 하고,
변수에 저장된 값을 읽어들이는 것을 참조라 한다.

코드는 개발자를 위한 문서이기도 하므로,
개발자의 의도를 나타내는 명확한 naming은 코드를 이해하기 쉽게 만들며,
이는 협업과 품질 향상에 도움을 준다.

👩🏻‍💻 4.2 식별자

변수 이름을 식별자라고도 한다.

식별자는 어떤 값을 구별해서 식별할 수 있는 고유한 이름을 말한다.

식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하고, 주소에 붙인 이름이라고 할 수 있다.

변수, 함수, 클래스 등의 이름과 같은 식별자는 naming 규칙을 준수해야 하며,

선언에 의해 자바스크립트 엔진에 식별자의 존재를 알린다.

👩🏻‍💻 4.3 변수 선언

선언이란, 변수를 생성하는 것을 말한다.

자세히 말하면 값을 저장하기 위한 메모리 공간을 확보하고,

변수 이름과 확보된 메모리 공간의 주소를 연결해서 값을 저장할 수 있게 준비하는 것이다.

자바스크립트 엔진은 변수 선언을 2단계에 거쳐 수행한다.

선언 : 변수 이름을 등록해서 엔진에 변수의 존재를 알린다. let bambi = "babo";
초기화 : 값을 저장하기 위한 메모리 공간을 확보하고 암묵적으로 undefined를 할당해 초기화한다.

📄 변수 이름은 어디에 등록되는가?

변수 이름을 비롯한 모든 식별자는 실행 컨텍스트에 등록된다.
실행 컨텍스트는 자바스크립트 엔진이 소스코드를 평가하고 실행하기 위해 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다.
엔진은 실행 컨텍스트를 통해 식별자와 스코프를 관리한다.
변수 이름과 값은 실행 컨텍스트 내에 키 : 값 형식인 객체로 등록되어 관리된다.

변수를 사용하려면 반드시 선언이 필요하다.
변수를 선언할 때는 var, let, const 키워드를 사용한다.

var는 뒤에 오는 변수 이름으로 새로운 변수를 선언할 것을 지시하는 키워드다.

💡
var는 여러 단점이 있다.
가장 대표적인 것이 블록 레벨 스코프를 지원하지 않고, 함수 레벨 스코프를 지원한다는 것이다.
이로 인해 의도치 않게 전역 변수가 선언되어 심각한 부작용이 발생하기도 한다.

let과 const를 도입한 이유는 var 의 여러 단점을 보완하기 위해서다.
따라서 도입된 이유를 정확히 파악하려면 먼저 var의 단점부터 정확히 이해해야 한다.

ES6에서 let과 const가 도입되었다고 해서 var가 폐기된 것은 아니다.
이전 사양으로 작성된 코드는 var를 사용해 구현되어 있기 때문이다.

ES5와 ES6는 별개의 사양이 아니다.
즉, ES6는 하위호환성을 유지하면서 새로운 기능을 추가한 것이다.

var를 사용한 변수 선언은 선언 단계와 초기화 단계가 동시에 진행된다.

선언 단계를 통해 변수이름을 등록하고, 초기화 단계를 통해 변수를 할당해 초기화한다.

 var score; // 변수선언

모든 식별자(변수, 함수, 클래스 등)를 사용하려면 반드시 선언이 필요하다.

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

👩🏻‍💻 4.4 변수 선언의 실행 시점과 변수 호이스팅

변수 선언은 런타임이 아니라 그 이전 단계에서 먼저 실행된다.

자바스크립트 엔진은 소스코드를 실행하기에 앞서 먼저 평가 과정을 거치면서 준비를 한다.

이 때 변수 선언을 포함한 모든 선언문(함수 선언 등)을 먼저 실행한다.

변수선언문이 어디에 있든 코드의 선두로 끌어 올려진것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 변수 호이스팅이라 한다.

👩🏻‍💻 4.5 값의 할당

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

  var score;  // 변수 선언
  score = 80; // 값의 할당
  ↓ 변수선언과 할당을 아래처럼 단축 표현할 수도 있다.
  var score = 80; // 변수 선언과 값의 할당

주의할 점은 변수선언은 런타임 이전에 실행되지만, 할당은 런타임에 실행된다.

👩🏻‍💻 4.6 값의 재할당

재할당이란, 이미 값이 할당되어 있는 변수에 새로운 값을 다시 할당하는 것을 말한다.

이전 값이 저장되어 있던 메모리 공간을 지우고
그 공간에 재할당 값을 저장하는 것이 아니라,
새로운 메모리 공간을 확보하고 그 공간에 값을 저장한다.

  var score = 80; // 변수 선언과 값의 할당
  score = 90;     // 값의 재할당

  var로 선언한 변수는 값을 재할당 할 수 있다.
  ES6에서 도입된 const를 사용해 선언한 변수는 재할당이 금지된다.

만약 값을 재할당 할 수 없어서 변수에 저장된 값을 변경할 수 없다면
변수가 아니라 상수라 한다.
상수는 한 번만 할당할 수 있는 변수이다.

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

C언어 같은 언매니지드 언어는 개발자가 명시적으로 메모리를 할당하고
해제하기 위해 malloc()과 free()같은 저수준 메모리 제어 기능을 제공한다.
언매니지드 언어는 메모리 제어를 개발자가 주도할 수 있으므로 개발자의 역량에 따라 최적의 성능을 확보할 수 있지만 반대의 경우 치명적 오류를 생산할 가능성도 있다.

자바스크립트 같은 매니지드 언어는 메모리의 할당 및 해제를 위한 메모리 관리 기능을 언어 차원에서 담당하고 개발자의 직접적인 메모리 제어를 허용하지 않는다.

즉, 개발자가 명시적으로 메모리를 할당하고 해제할 수 없다.
더 이상 사용하지 않는 메모리의 해제는 가비지 콜렉터가 수행하며,
이 또한 개발자가 관여할 수 없다.
매니지드 언어는 개발자의 역량에 의존하는 부분이 상대적으로 작아져 어느정도 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, 숫자로 시작하는 것은 허용하지 않는다.
예약어는 식별자로 사용할 수 없다.
자바스크립트는 대소문자를 구별하므로 주의해야한다.
변수 이름은 존재 목적을 쉽게 이해할 수 있도록 의미를 명확히 표현해야한다.
네이밍 컨벤션은 하나 이상의 영단어로 구성된 식별자를 만들 때 가독성 좋게 구분하기 위해 규정된 규칙이다.
- 자바스크립트에서는 일반적으로 변수나 함수의 이름에는 카멜케이스를 사용하고,
- 생성자 함수, 클래스의 이름에는 파스칼 케이스를 사용한다.

    // 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 $elem = document.getElementById('myId'); // DOM 노드
    var observable$ = fromEvent(document, 'click'); // RxJS 옵저버블

😆 알게된 점

변수를 그냥 단순히 var, let, const에다가 변수명을 적는것으로 단순하게 생각하고 있었는데, 메모리 공간 그 자체 / 메모리 공간을 식별하기 위한 이름 이라는 것을 처음 알았다.

원시타입 : 값을 변수에 직접 저장
참조타입 : 객체의 참조(메모리 위치)를 저장

// 원시 타입 (숫자)
let x = 10;
let y = x;  // x의 값이 복사됨

x = 20;     // x를 변경하더라도 y에는 영향 없음
console.log(y);  // 출력: 10

// 객체 타입 (배열)
let arr1 = [1, 2, 3];
let arr2 = arr1;  // arr1의 참조가 복사됨

arr1.push(4);  // arr1을 변경하면 arr2도 변경됨
console.log(arr2);  // 출력: [1, 2, 3, 4]

변수의 이름은 실행 컨텍스트에 등록된다는 것
이로써 실행컨텍스트에 대한 개념을 하나 알게 되었다.
- 자바스크립트 엔진이 코드의 환경을 제공하고,
  코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이며,
  이를 통해 식별자와 스코프를 관리한다
- 컨텍스트 내에 변수가 키 : 값 형식인 객체로 관리된다는 점
값의 재할당을 하게 되면, 단순히 값을 지우고 그 자리에 넣는 줄 알았는데,
새로운 메모리 공간을 확보하고 그 공간에 값을 저장한다는 점
변수를 너무 쉽게 생각했던 것 같다.
변수에 대한 부분만 평소보다 꼼꼼히 공부했을 뿐인데,
여러 가지 부수적으로 알 수있는 개념들을 많이 알아볼 수 있었다.
이래서 기본이 중요하다는 것인가 싶다.

밤비

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