값(value) vs 참조(reference)

EJ·2020년 11월 25일
0

JavaScript 개념

목록 보기
3/13
post-custom-banner

자바스크립트는 값에 의한 전달(passed by value)이 일어나는 5가지의 데이터타입(Boolean, Null, Undefined, String, Number)를 가지고 있다. 이 타입들이 바로 앞에서 공부한 원시 타입(Primitive Types)이다.

자바스크립트는 참조에 의한 전달(passed be reference)이 일어나는 3가지의 데이터타입(Arrary, Function, Object)도 가지고 있다. 이 3가지는 크게 보면 전부 객치(Object)로 볼 수 있다.

원시타입(Primitives)

어떠한 원시타입이 변수에 할당된다면, 그 변수를 원시타입을 가진 변수라고 생각할 수 있다.

var x = 10;
var y = 'abc';
var z = null;

이 경우에는 x10이란 값을 가지고 있고, yabc란 값을 가지고 있다. 이 메모리 상에 존재하는 변수들을 다음과 같은 이미지로 나타낼 수 있다.

이 변수들을 다른 변수에 =이라는 키워드를 이용해 할당할 떄, 새로운 변수에 값을 복사(Copy)하게 된다. 이 변수들은 값에 의해 복사된다.

var x = 10;
var y = 'abc';

var a = x;
var b = y;

console.log(x, y, a, b); // 10, 'abc', 10, 'abc'

ax는 둘 다 10이란 값을 갖고 있고, by는 둘 다 abc라는 값을 갖고 있다. 하지만 이들은 분리되어있다. 값들이 복사되었기 때문이다.

같은 값을 가진 변수 하나를 바꾸더라도 다른 변수에는 아무런 영향이 없다. 각각의 변수들이 아무런 관계도 없다고 생각해도 무방한 것이다.

객체(Objects)

원시타입이 아닌 값(non-primitive value)이 할당된 변수들은 그 값으로 향하는 참고(reference)를 갖게 된다. 참고(reference)는 메모리에서의 객체의 위치를 가리키고 있다. 변수는 실제로 값을 가지고 있지 않다.

객체는 컴퓨터 메모리 어딘가에 생성된다. arr = []를 작성했을 때, 메모리 내부에 배열을 만든 것이다.변수 arr이 갖는 것은 그 배열이 위치한 주소이다.

아래와 같은 그림을 볼 때는 address가 원시타입과 같이 값에 의한 전달(passed by value)을 하는 새로운 종류의 데이터 타입이라고 가정해보자. address는 참조에 의한 전달을 한느 위치를 가리키게 될 것이다. 문자열이 '' 또는 "" 사이에 표기되듯 address<>사이에 표기될 것이다.

참조타입(reference-type)의 변수를 할당하고 사용할 때, 우리가 쓰고 보는 것은 다음과 같은 코드이다.

1) var arr = [];
2) arr.push(1);

메모리 안에서 1과 2의 표기는 다음과 같다.
1.
2.

arr이 가진 변수의 값(주소)은 정적임을 인지해야 한다. 변수의 값이 바뀌는 것이 아닌 메모리 속의 배열 값만 바뀌는 것이다. arr을 사용할 때(값의 push같은 일을 할때..), 자바스크립트 엔진은 메모리 속의 arr의 위치로 간다. 그리고 거기에 저장된 정보를 이용해 작업을 수행하게 된다.

참조로 할당하기

객체와 같은 참조 타입의 값이 =과 같은 키워드를 이용해 다른 변수로 복사될 때, 그 값의 주소는 실제로 복사된다. 마치 원시타입의 할당처럼 말이다. 객체는 값 대신 참조로 복사된다.

var reference = [1];
var refCopy = reference;

위와 같은 코드는 메모리 상에서 아래와 같이 표기된다.

각각의 변수는 이제 같은 배열로 향하는 레퍼런스를 갖는다. 이 말은 referencerefCopy를 건드려보면 다음과 같은 결과를 얻게 됨을 의미한다.

reference.push(2);
console.log(reference, refCopy); // [1, 2], [1, 2]

2를 메모리 속에 있는 배열에 push했다. referencerefCopy를 사용할 때 같은 배열을 가리키게 된다.

참조 재할당하기

참조 값을 재할당하는 것은 오래된 참조는 대체한다.

var obj = { first: 'reference' };

메모리 상태:

두 번째 줄을 입력한다면:

var obj = { first: 'reference' };
obj = { second: 'ref2' };

obj 안에 저장되었던 주소값은 변경된다. 첫 번째 객체는 아래와 같이 아직 메모리 상에 표기가 되긴한다.

남아있는 객체를 가리키는 참조가 남아있지 않을 때, 위의 사진에 보이는 주소값 #234가 보이는 것처럼, 자바스크립트 엔진은 가비지 컬렉션(garbage collection)을 동작시킬 수 있다. 이것은 프로그래머가 모든 참조를 날리고 객체를 더이상 사용할 수 없게 된 뒤, 자바스크립트 엔진이 그 주소로 가 사용되지 않는 객체를 메모리로부터 안전하게 지워버리는 것을 의미한다. 이 경우에는 객체 { first: 'reference' }가 더이상 접근 불가능하고 가비지 콜렉션 될 수 있다.

=====

동등함을 비교하는 연산자 =====는 참조타입의 변수를 비교할 때 사용된다. 이 연산자들은 참조를 체크한다. 만일 변수가 같은 item에 대한 참조를 갖고 있다면, 비교 결과는 true가 나올 것이다.

var arrRef = ['Hi!'];
var arrRef2 = arrRef;

console.log(arrRef === arrRef2); // true

만일 2개의 구분 가능한 객체들을 갖고 있고 그들의 프로퍼티가 동일한지 보고싶다면, 가장 쉬운 방법은 그 둘을 문자열로 바꾸고 문자열을 비교하는 것이다. 동등 연산자가 원시타입을 비교할 때는 그러 값이 같은지만 확인한다.

var arr1sr = JSON.sringify(arr1);
var arr2str = JSON.stringifu(arr2);

console.log(arr1str === arr2str); //true

또 다른 선택지로는 객체를 이용해 재귀적으로 반복을 도는 것이다. 그리고 각각의 프로퍼티가 동일한지 확인할 수 있다.

함수를 통한 파라미터의 전달

원시 값들을 함수로 전달할 때, 함수는 값들을 복사하여 파라미터로 전달한다. 이것은 = 연산자를 이용하는 것과 같다.

var hundred = 100;
var two = 2;

function multiply(x, y) {
	// PAUSE
	return x = y;
}

var twoHundred = multiply(hundred, two);

위의 예시 코드에서 hundred라는 변수에 100이라는 값을 주었다. 이 값을 multiply로 넘겼을 때, 변수 x는 그 값(100)을 가지게 된다. 이 값은 =연산자를 써서 할당한 것처럼 복사된다.
인자로 넘겨진 hundred라는 변수에는 아무런 영향을 미치지 않는다. 위의 소스코드 중에서 PAUSE 상태에서 메모리가 어떻게 구성되는지에 대한 스냅샷은 아래와 같다.

순수 함수(Pure Functions)

함수 중에 함수 바깥 스코프에 아무런 영향도 미치지 않는 함수순수함수(pure function)라고 한다. 함수가 오직 원시 값들만을 주변 스코프에서 어떠한 함수도 이용하지 않는다면, 그 함수는 자연스레 순수함수가 된다. 안에서 만들어진 모든 변수들은 함수에서 반환(return)이 실행되는 즉시 가비지 콜렉션 처리가 된다.

객체를 받는 함수는 주변 스코프들의 상태를 변화시킬 수 있다. 만일 함수가 배열 참조값을 가진 변수를 받고, 그 변수가 가리키는 배열에 push를 수행하면, 그 주변 스코프에 존재하는 변수들과 그 참고(reference)와 그 배열이 변하는 것을 볼 수 있다. 함수 리턴 후에, 변화된 것들은 바깥 스코프에 여전히 남아있을 겻이다. 이런 현상은 원하지 않는 방향으로의 부작용(side-effect)을 줄 수 있다. 디버깅 하려해도 찾아내기 힘들게 된다.

그렇기 때문에 Array.mapArray.filter를 포함한 많은 네이티브 배열 함수들은 순수 함수로 작성되어 있다. 배열 참조를 받아서 내부적으로 배열을 복사하고 원본 되신 복사된 배열로 작업한다. 그래서 원본을 건드리지 않고 바깥 스코프에 영향도 미치지 않고 새로운 배열의 참조를 반환하게 된다.

아래의 코드에서 순수함수과 순수함수가 아닌 것을 비교해보자.

  1. 비순수함수
function changeAgeImpure(person) {
	person.age = 25;
    return person;
}

var alex = {
	name: 'Alex',
    age: 30
};

var changedAlex = changedAgeImpure(alex);

console.log(alex); // ==> {name: 'Alex', age: 25}
console.log(changedAlex); // ==> {name: 'Alex', age: 25}

위의 비순수함수는 객체를 바아서 age프로퍼티를 25라는 값으로 바꾼다. 객체로 받은 값에 그대로 명력을 실행하기 때문에 이 함수는 alex객체를 직접적으로 변화시킨다. 이 함수가 person객체를 반환할 때, 이 함수는 받았던 객체를 그대로 반환한다. alexalexChanged는 같은 참조를 가지게 된다. person 변수를 반환하고 그 참조를 다시 새로운 변수에 저장하는 위의 코드는 사실 쓸데없는 행동이다.

  1. 순수함수
function changeAgePure(person) {
	var newPersonObj = JSON.parse(JSON.stringfy(person));
	newPersonObj.age = 25;
	return newPersonObj;
}

var alex = {
	name: 'Alex',
	age: 30
};

var alexChanged = changeAgePure(alex);

console.log(alex); // ==> {name: 'Alex', age: 30}
console.log(alexChanged); // ==> {name: 'Alex', age: 25}

위 함수에서 넘겨받은 객체를 문자열로 변환시키기 위해 JSON.stringfy함수를 사용한다. 그리고 JSON.parse함수를 이용해 다시 객체로 만든다. 이 과정을 거치면서 새로운 객체를 만들고 그 결과 값을 새로운 변수에 저장한다.
이와 같은 일을 하기 위한 다른 방법들도 있다. 원본 객체의 프로퍼티를 반복해서 새로운 객체에 할당하는 거소가 같은 방법 등이다. 하지만 위에서 한 방법이 가장 간단하다. 새 객체는 원본과 같은 프로퍼티들을 가진다. 하지만 메모리 상에서는 이 두 객체는 다른 주소 값을 가지고 구분될 수 있다.

이 새로운 객체에서 age프로퍼티를 변경할 때, 원본은 전혀 영향을 받지 않는다. 이 함수는 지금 순수하다. 함수 바깥 스코프는 물론, 인자로 받은 객체까지 아무런 영향을 미치지 않는다.
새롭게 만들어진 객체는 반환되어야 한다. 그리고 새로운 변수에 저장되어야 한다. 그렇지 않으면 결과 값은 가비지 콜렉션이 될 것이고 결과 객체는 어디에도 남지 않게 된다.

자가 테스트

값(value) vs 참조(reference)는 코딩 인터뷰에서 많이 출제된다.

functoin changeAgeAndReference(person) {
	person.age = 25;
	person = {
    	name: 'John',
    	age: 50
    };
	return person;
}

var personObj1 = {
	name: 'Alex',
	age: 30
}

var personObj2 = changeAgeAndRefrence(personObj1);

console.log(perosonObj1); // ==> {name: 'Alex', age: 25}
console.log(perosonObj2); // ==> {name: 'John', age: 50}

위의 함수는 처음에 넘겨진 원본 객체의 프로퍼티 age를 변경한다. 그 후에 변수 값에 새로운 객체를 다시 할당한다. 그리고 그 객체를 반환한다.

함수의 파라미터로 할당되는 것들은 =연산자로 할당하는 것과 같다는 것을 기억하자. 함수 속 변수 personpersonObj1로 향하는 참조를 갖고 있어서 처음에 전달 받은 객체에 직접 변화를 가한다. person을 새로운 객체로 재할당 한 뒤에는 원본 객체에 더 이상 영향을 미치지 않는다.

이 재할당은 바깥 스코프에 있는 personObj1이 가리키는 객체를 변경하지 않는다. person변수는 새로운 참조를 갖게 된다. 왜냐하면 이 변수는 단순히 재할당 되었을 뿐, 이 재할당은 personObj1에 아무런 영향도 미치지 않기 때문이다.

위의 함수를 사용할 때 유일한 차이점은 함수가 끝나고 나면 함수 내부에 있던 person이 더이상 스코프 안에 있지 않다는 점이다.


profile
주니어 프론트엔드 개발자 👼🏻
post-custom-banner

0개의 댓글