[Javascript] 📚 Call by Value & Call by Reference (feat. Call by Sharing)

프로그래밍을 공부한다면 call by value, call by reference를 들어봤을 것이며,구글에 검색해보면 이 두 용어를 설명해주는 많은 자료들이 존재한다. 공부를 하다가 이 두 개념에 대해 더 자세하게 알아보고 싶어서 파훼치다보니 자바스크립트는 사실 call by value만 존재한다는 흥미로운 글들을 접했다. 처음엔 기존에 알고 있던 개념과 뒤섞이는 느낌이라 혼잡하게 느껴졌지만, 차근차근 뜯어보며 공부하고 해당 내용을 정리했다.

call by ~

call by 뭐시기 하는 것은 평가 전략(Evaluation Strategy) 중에 하나이다. 아래는 평가 전략에 대한 위키피디아의 정의이다.

프로그래밍 언어에서 함수 호출의 아규먼트(argument)의 순서를 언제 결정하고 함수에 어떤 종류의 값을 통과시킬지 결정하는 것

함수 인자에 무엇을 던지느냐에 따라, 어떻게 실행될지에 대한 방법을 결정하는 것이라고 볼 수 있다.
대표적인 호출 방법들로는 call by value와 call by reference가 있다.

parameter vs arguments

호출 방법들을 살펴보기 전에 parameter(매개변수)와 arguments(인자)에 대해 짚고 넘어가야한다.

• parameter : formal parameter(형식 매개변수)
• arguments : actual parameter(실인자)

parameter는 함수 선언부에 정의되고, arguments는 함수 호출부에서 사용된다.

call by value

• 함수 호출시 전달받은 인자(argument)가 원시 타입이면? → 원본 값을 그대로 복사하여 매개변수(parameter)로 전달한다
  • 원시타입 - string, number, bigint, boolean, undefined, ES6 부터 추가된 symbol
• 원본 값이 함수의 영향 받지 않는다

예시로 살펴보자

let a = 1;
let func = function(b) { // callee
  b = b + 1;
}
func(a); // caller
console.log(a); // 1

변수 a는 원시 타입인 숫자 1을 저장하고 있다. 따라서 call by value의 형태로 작동한다. 따라서 caller가 1을 arguments로 넘겨줘도 그 값은 복사되어 넘어오기 때문에 callee 내부에서 어떠한 작업을 진행해도 전혀 영향을 받지 않아서 결과적으로 a 값은 원래 값인 1이 찍히게 된다.

call by reference

• 함수 호출시 전달받은 인자(argument)가 참조 타입이면? → 인자의 메모리 주소값(참조)을 매개변수(parameter)로 전달한다
  • 원시타입을 제외한 나머지는 참조 타입이다
• 원본 값이 함수의 영향을 받는다

예시로 살펴보자

let a = {};
let func = function(b) { // callee
  b.a = 1;
}
func(a); // caller
console.log(a.a); // 1

call by sharing

갑자기 call by sharing 이라는 개념이 튀어나왔다. 우선 아래 예시부터 살펴보자.

function update(num , ref1 , ref2){
  num += num
  ref1.name = 'updated!'
  ref2 = { name : 'changed' }
}

let number = 1;
let object1 = { name : 'updated!'};
let object2 = { name : 'not updated'};

change(number,object1,object2)

console.log(number) // 1
console.log(object1) // {name: 'updated!'}
console.log(object2) // {name: 'not updated'}

number는 변경되지 않았고 (call by value)

object1은 변경되었다 (call by reference).

위의 두 결과는 정상적이다. 하지만 object2는 변경되지 않았다.

왜 이런 결과가 나올까? 사실 자바스크립트에서는 무조건 call by value로 작동하기 때문이다. 이를 call by sharing이란 개념으로 설명한다.

도식화를 해보면 다음과 같다.

object2는 객체인 참조 타입이므로 메모리 주소인 0x100가 담겨있다(메모리 주소 임시로 설정).
object2에 대한 참조값을 복사한 ref2가 새로 생성된다. 이때까지는 참조된 값이 object2와 같은 객체를 참조하고 있다.

function update(num , ref1 , ref2)

그 이후에,
= 연산자로 참조값을 재할당하기 때문에 ref2는 새로운 객체의 메모리 주소값인 0x200을 가지고 있다.

let object2 = { name : 'not updated'};

그래서 결론은?

• 결국 JavaScript에는 call by reference가 존재 하지 않는다(메모리 직접 핸들링 불가능).
• 참조 타입 인자도 복사해서 전달하기 때문에 call by value만 존재한다고도 할 수 있다.
• 이러한 혼동으로 인해 call by sharing이란 용어로 설명하지만, 정식 용어는 아니다.

ps)
wiktionary에서 정의한 call by sharing

함수에 전달된 인수가 호출자에게 표시되는 방식으로 변경될 수 있지만(call-by-value와 달리) 인수로 전달된 특정 변수에 대한 액세스가 제공되지 않는 평가 전략(call-by-reference와 달리).

참고 자료
[Java Script] 원시타입과 참조타입 👀
(자알쓰) call by value vs call by reference
자바스크립트 - Call by value/ Call by reference/ Call by sharing
call by sharing - Wiktionary