4장 변수 (JS Deep Dive)

변수란? (Variable)

프로그래밍 언어에서 데이터를 관리하기 위한 핵심 개념이다.

자바스크립트 엔진이 자바스크립트 코드를 평가하려면 먼저 리터럴과 연산자의 의미를 알고 있어야 하며 표현식의 의미도 파싱할 수 있어야 한다.

예를 들어 연산을 수행하기 위해 먼저 연산자의 좌변과 우변의 값, 즉 피연산자를 기억한다. 컴퓨터는 연산과 기억을 수행하는 부품이 나눠져있는데 CPU를 사용해 연산하고 메모리를 사용해 데이터를 기억한다. 메모리는 셀의 집합체이며 셀 하나의 크기는 1바이트이다. 1바이트 단위로 데이터를 저장하거나 읽어들인다. 각 셀은 고유의 메모리 주소를 가지고 메모리 주소는 메모리 공간의 위치를 나타낸다. CPU가 연산이 끝난 후 연산 결과는 메모리에 저장되었지만 2번 이상의 재사용을 할 수 없다. 이유는 값이 저장된 메모리 주소는 코드가 실행될 때 메모리의 상황에 따라 임의로 결정되기 때문이다. 코드가 실행되기 이전에는 값이 저장된 메모리 주소를 알 수 없고 알려주지도 않는다.

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

변수는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름을 말한다. 간단히 말하자면 값의 위치를 가리키는 상직적인 이름이다.

1. 변수 이름
   1. 메모리 공간에 저장된 값을 식별할 수 있는 고유한 이름
2. 변수 값
   1. 변수에 저장된 값 또는 식이 평가되어 생성된 결과
3. 할당 (Assignment)
   1. 변수에 값을 저장
4. 참조 (Reference)
   1. 변수에 저장된 값을 읽어 들이는 것

const sum = 10+20
console.log(sum)

변수 이름: sum
변수 값: 30
할당: 10+20
참조: console.log(sum)

코드는 컴퓨터에게 내리는 명령이지만 개발자를 위한 문서이기도 하다. 사람이 이해할 수 있는 언어로 명명한 변수 이름을 통해 변수에 저장된 값의 의미를 명확히 할 수 있다.

식별자 (Identifier)

변수 이름을 식별자라고 한다. 식별자는 어떤 값을 구별해서 식별할 수 있는 고유한 이름을 말한다. 메모리 공간에 저장되어 있는 어떤 값을 구별해서 식별해낸다. 이를 위해 식별자는 어떤 값이 저장되어 있는 메모리 주소를 기억(저장)해야 한다.

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

식별자라는 용엉는 변수 이름에만 국한해서 사용하지 않고 함수, 클래스 등의 이름은 모두 식별자다. 즉, 메모리 상에 존재하는 어떤 값을 식별할 수 있는 이름은 모두 식별자라고 부른다.

변수 선언 (Variable Declaration)

변수 선언이란 변수를 생성하는 것을 말한다.

• 변수 생성
  1. 값을 저장하기 위한 메모리 공간 확보
  2. 변수 이름과 확보된 메모리 공간의 주소를 연결
  3. 값을 저장할 수 있게 준비한다.

변수 선언에 의해 확보된 메모리 공간은 확보가 해제되기 전까지는 누구도 확보된 메모리 공간을 사용할 수 없도록 보호되므로 안전하게 사용할 수 있다.

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

var 키워드는 여러 단점이 있다. 대표적으로 Block-level-scope(블록 단위 유효범위)를 지원하지 않고 Function-level-Scope(함수 단위 유효범위)를 지원한다. 이로 인해 의도치 않게 전역 변수가 선언되어 심각한 부작용이 발생하기도 한다.

ES6 이후 사양을 따른다 해도 권장하지는 않지만 var 키워드를 사용할 수도 있다.

키워드는 자바스크립트 코드를 해석하고 실행하는 자바스크립트 엔진이 수행할 동작을 규정한 일종의 명령어다.

변수를 생성해서 확보된 메모리 공간에는 자바스크립트 엔진에 의해 undefined라는 값이 암묵적으로 할당되어 초기화된다. 이것은 자바스크립트의 독특한 특징이다.

자바스크립트 엔진은 변수 선언을 2단계에 거쳐 수행한다.

• 선언 단계
  • 변수 이름을 등록해서 자바스크립트 엔진에 변수의 존재를 알림
• 초기화 단계
  • 값을 저장하기 위해 메모리 공간을 확보하고 암묵적으로 undefined를 할당해 초기화한다.

변수 이름을 비롯한 모든 식별자는 실행 컨텍스트(Execution Context)에 등록된다. 실행 컨텍스트는 식별자와 스코프를 관리한다. 단순히 자바스크립트 엔진이 변수를 관리할 수 있도록 변수의 존재를 알린다는 것만 알자.

var 키워드를 사용한 변수 선언은 위에서 본 2단계가 동시에 진행된다. 일반적으로 초기화란 변수가 선언된 이후 최초로 값을 할당하는 것을 말한다.

만약 초기화 단계를 거치지 않으면 확보된 메모리 공간에는 이전에 다른 애플리케이션이 사용했던 값이 남아 있을 수 있다. 이러한 값을 쓰레기 값(Garbage Value)라고 한다. 따라서 메모리 공간을 확보한 다음, 값을 할당하지 않은 상태에서 곧바로 변수 값을 참조하면 쓰레기 값이 나올 수 있다.

값의 할당

변수에 값을 할당할 때는 할당 연산자 =를 사용한다.

변수 선언과 값의 할당을 2개의 문으로 나누어 표현하는데 자바스크립트 엔진은 변수 선언과 값의 할당을 하나의 문으로 단축 표현해도 2개의 문으로 나누어 각각 실행한다.

변수에 값을 할당할 때는 이전 값 undefined가 저장되어 있던 메모리 공간을 지우고 그 메모리 공간에 할당 값 80을 새롭게 저장하는 것이 아니라 새로운 메모리 공간을 확보하고 그곳에 할당 값 80을 저장한다는 점에 주의하자.

값의 재할당

재할당은 이미 값이 할당되어 있는 변수에 새로운 값을 또다시 할당하는 것이다. 선언된 변수는 선언과 동시에 undefined로 초기화 되기 때문에 엄밀히 말하자면 변수에 처음으로 값을 할당하는 것도 사실은 재할당이다.

값을 재할당할 수 없어서 변수에 저장된 값을 변경할 수 없다면 변수가 아니라 상수라 한다.

const 키워드
ES6에서 도입된 const키워드를 사용해 선언한 변수는 재할당이 금지된다. const 키워드를 사용하면 상수를 표현할 수 있다.

let score = 77
score = 88

1. score는 undefined 값을 가진다.

2. 77 값을 할당해서 새로운 메모리 공간을 확보해 score 식별자와 연결된다.

3. 88을 재할당해서 새로운 메모리 공간을 확보해 score 식별자와 연결된다.

메모리가 어떠한 식별자와 연결되어 있지 않다면 아무도 사용하고 있지 않으니 필요하지 않은 것이다. 이러한 불필요한 값들은 가비지 콜렉터에 의해 메모리에서 자동 해제된다. 단, 메모리에서 언제 해제될지는 예측할 수 없다.

가비지 콜렉터 (Garbage Collector)
가비지 콜렉터는 애플리케이션이 할당한 메모리 공간을 주기적으로 검사하여 더 이상 사용되지 않는 메모리를 해제하는 기능을 말한다. 자바스크립트는 가비지 콜렉터를 내장하고 이쓴ㄴ 매니지드 언어로서 가비지 콜렉터를 통해 메모리 누수를 방지한다.

언매니지드 언어와 매니지드 언어
프로그래밍 언어는 메모리 관리 방식에 따라 언매니지드 언어와 매니지드 언어로 분류할 수 있다.
언매니지드 언어(Unmanaged Language)는 개발자가 명시적으로 메모리를 할당하고 해제하기 위해 malloc()과 free() 같은 저수준 메모리 제어 기능을 제공한다. 개발자의 역량에 따라 최적의 성능을 확보할 수 있지만 반대의 경우 치명적 오류를 생산할 가능성도 있다.
매니지드 언어는(managed Language)는 메모리의 할당 및 해제를 위한 메모리 관리 기능을 언어 차원에서 담당하고 개발자의 직접적인 메모리 제어를 허용하지 않는다. 매니지드 언어는 개발자의 역량에 의존하는 부부분이 작아 어느 정도 생산성 확보 장점과 손실을 감수해야 한다.

식별자 네이밍 규칙

식별자는 다음과 같은 네이밍 규칙을 준수해야 한다.

• 식별자는 특수문자를 제외한 숫자, 문자, 언더스코어(_), 달러기호($)를 포함한다.

• 단 특수문자를 제외한 문자, 언더스코어(_), 달러기호($)로 시작해야 한다.

• 예약어는 식별자로 사용할 수 없다.

  • 예약어는 프로그래밍 언어에서 사용되고 있거나 사용될 예정인 단어를 말한다.
    (if, function, new...등)

네이밍 컨벤션은 하나 이상의 영어 단어로 구성된 식별자를 만들 때 가독성 좋게 단어를 한눈에 구분하기 위해 규정한 명명 규칙이다.

// 카멜 케이스
const firstName;

// 스네이크 케이스
const first_name;
// 파스칼 케이스
const FirstName;
// 헝가리언 케이스
const strFirstName;  // type + identifier
const $elem = document.getElementById('myId');  // Dom 노드
const obserbvable$ = fromEvent(document, 'click');  // RxJS 옵저버블

• 자바스크립트에서는 일반적으로 변수나 함수의 이름에는 카멜 케이스를 사용한다.

• 생성자 함수, 클래스의 이름에는 파스칼 케이스를 사용한다.

따라서 코드 전체의 가독성을 높이려면 카멜 케이스와 파스칼 케이스를 따르는 것이 유리하다.