[JS] 변수란?

 

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어떤 프로그래밍 언어를 배우든 데이터를 선언하고 정의하는 것이 

가장 기본이 되는데 그 중 핵심인 변수에 대해 알아보자.

 

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💡 변수는 왜 필요할까?

컴퓨터는 CPU를 사용해 연산을 하고 메모리를 사용해서 데이터를 기억한다.

메모리는 데이터를 저장할 수 있는 메모리셀의 집합체이다. 각 메모리셀들은 고유의 메모리 주소를 갖는다. 

이 메모리 주소들은 메모리 공간의 위치를 나타내고 메모리 크기만큼 정수로 나타낸다. ( 0X00000000 ~ 0XFFFFFFFF ) 

 

만약 연산을 한다면, 연산을 하기위해 필요한 값들은 메모리 상의 임의의 위치에 저장되고 연산 결과 값 또한 임의의 위치에 저장된다. 이때 값을 내기만 한다면 상관없지만 필요한 값 또는 연산 결과값을 다시 재 사용하고 싶을 때는 어려움이 생긴다. 

 

임의로 저장 된 값들의 메모리에 직접적으로 접근하기가 어렵기 때문이다. 이처럼 사용된 값과 결과 값을 재 사용하기 위해 필요한 것이 '변수' 이다. 

 

 

1. 변수란?

• 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름을 말한다. 
• 즉, 값을 저장하고 참조하는 것으로 값의 위치를 가리키는 상징적인 이름이다. 
• 변수에 저장된 값의 의미를 파악할 수 있는 명확한 변수 이름은 코드의 가독성을 높이는 효과가 있다. 

 

변수는 '식별자(identifier)' 라고도 한다. 식별자는 무엇일까?

• 식별자는 어떤 값을 구별해서 식별할 수 있는 고유한 이름을 말한다.
• 식별자는 값이 아닌 메모리 주소를 기억하고 있다. 즉, 식별자는 메모리 주소에 붙인 이름이라고 할 수 있다. 
• 변수 뿐만아니라 함수, 클래스 등의 이름을 모두 식별자라고 한다. 
• 메모리 상에 존재하는 어떤 값을 식별할 수 있는 이름은 모두 식별자라고 한다. 
• 식별자는 네이밍 규칙을 준수하고 선언에 의해 자바스크립트 엔진에 식별자의 존재를 알린다. 

 

2. 변수 선언(Variable declaration)

변수 선언이란 값을 저장하기 위한 메모리 공간을 확보하고 변수이름과 확보된 메모리 공간의 주소를 연결해서 값을 저장할 수 있게 준비하는 것이다.

 

• 변수를 사용하려면 반드시 선언이 필요하다.
• 변수 뿐만 아니라 모든 식별자는 선언이 필요하다. 선언하지 않은 식별자에 접근하면 'ReferenceError(참조에러)'가 발생한다. 
• 변수 선언은 var / let / const 키워드를 사용한다. 

📝 키워드란?
자바스크립트 코드를 해석하고 실행하는 자바스크립트 엔진이 수행할 동작을 규정한 일종의 명렁어. 자바스크립트 엔진은 키워드를 만나면 자신이 수행해야 할 약속된 동작을 수행한다. 

 

2.1 변수 선언하기

var score;

 

❓ 현재 아무것도 할당되어 있지 않고 선언만 되어있는 score의 메모리 공간에는 어떤 값이 들어가 있을까? undefined

 

2.2 왜 undefined 값이 들어가 있는걸까

• 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로 할당되어 초기화 되었지 때문이다.
• 자바스립트 엔진은 변수 선언을 2단계에 거쳐 수행한다.
  • 선언 단계 : 변수 이름을 등록해서 자바스크립트 엔진에 변수의 존재를 알린다.
  • 초기화 단계: 값을 저장하기 위한 메모리 공간을 확보하고 암묵적으로 undefined를 할당해 초기화한다. 
• var 키워드를 사용한 변수 선언은 선언 단계와 초기화 단계가 동시에 진행된다. 

 

2.3 초기화(initialization)란?

• 변수가 선언된 이후 최초로 값을 할당하는 것 
• 초기화 단계를 거치지 않으면 확보된 메모리 공간안에 이전 다른 애플리케이션이 사용했던 값(쓰레기값)이 남아있을 수 있다. 
• 즉, 공간을 확보한 뒤 값을 할당하지 않은 상태에서 변수값을 참조하면 쓰레기값이 나올 수 있다. 

 

3. 변수 호이스팅

• 변수 호이스팅이란 변수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징이다. 
• 변수 선언 뿐 만아닌 모든 식별자는 호이스팅 된다. 

 

예를들어

console.log(score); // undefined

var score;

 

• 자바스크립트 코드는 인터프리터에 의해 한줄 씩 순차적으로 실행된다. 
• 이 경우, 변수 선언보다 참조가 먼저 이루어져있어 '참조에러'가 나야된다고 생각하지만 결과적으로 undefined가 출력된다. 

 

💡왜 일까?

변수 선언이 소스코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점, 즉 런타임(runtime)이 아닌 그 이전 단계에서 먼저 실행되기 때문이다. 

 

자바스크립트엔진은 소스코드를 한 줄씩 순차적으로 실행하기에 앞서 먼저 소스코드의 평가 과정을 거치면서 소스코드를 실행하기 위한 준비를 한다. 이때 소스코드의 평가 과정에서 자바스크립트 엔진은 변수 선언을 포함한 모든 선언문을 소스코드에서 찾아내 먼저 실행한다. 그리고 소스코드의 평가 과정이 끝나면 비로소 변수 선언을 포함한 모든 선언문을 제외하고 소스코드를 한 줄씩 순차적으로 실행한다. 

 

즉, 변수선언은 소스코드 어디에 위치하든 상관없이 변수를 참조할 수 있다.

 

4. 값의 할당과 재할당 

4.1 변수 선언과 할당

var score = 80;

 

💡이때 변수 선언과 할당은 같이 실행될까?

변수 선언과 할당의 실행시점은 다르다. 알다시피 변수 선언은 런타임 이전에 먼저 실행되지만 값의 할당은 런타임에 실행된다. 

 

4.2 값의 재할당

var score = 80;
score = 90;

 

• 값의 재할당이란 이미 값이 할당되어 있는 변수에 새로운 값을 또 다시 할당하는 것을 말한다. 
• 즉, 재할당은 변수에 저장된 값을 다른 값으로 변경한다. 그래서 '변수'라고 하는 것이다.
• 이때 값을 재할당 할 수 없어서 변수에 저장된 값을 변경할 수 없는 것을 '상수'라고 한다. 
• 상수는 한번 정해지면 변하지 않는 값, 재할당 할수 없는 값이다. 

 

💡변수의 값을 재할당 하면 그 값은 기존 변수값이 저장되어 있던 메모리 공간에 저장될까?

이전 값이 저장되어 메모리 공간을 지우고 그 메모리 공간에 재할당된 값을 새롭게 저장하는게 아니라 이전값은 그대로 놔두고 새로운 메모리 공간을 확보하여 그곳에 저장한다. 

즉, 기존 값의 메모리공간과 재할당된 메모리 공간 모두 메모리 상에 존재 하는 것이다. 

 

이러면 메모리가 낭비되는 메모리 누수가 발생하는 것아닌가?

기존 값과 같이 아무도 사용하지 않는 불필요한 값들은 가비지 콜렉터에 의해 메모리에서 자동으로 해제된다. 단, 메모리에 언제 해제될지는 예측할 수 없다. 

 

📝 가비지 콜렉터란?
애플리케이션이 할당한 메모리 공간을 주기적으로 검사하여 더 이상 사용되지 않는 메모리를 해제하는 기능을 말한다. 더이상 사용되지 않는 메모리란 어떤 식별자도 참조하지 않는 메모리 공간을 의미한다. 
자바스크립트는 가비지 콜렉터를 내장하고 있는 매니지드 언어로서 가비지 콜렉터를 통해 메모리 누수(memory leak)를 방지한다. 

📝 매니지드 언어란
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. 
개발자가 명시적으로 메모리를 할당하고 해제하기 위해 메모리 제어기능을 제공하는 C언어와 같은 언매니지드 언어와 반대된다. 

 

5. 식별자 네이밍 규칙

• 변수에 어떤 값이 저장되어 있는지 잘 나타내는 의미있는 네이밍을 해야한다. 
• 그 의미가 구체적일 수록 코드의 가독성을 높일 수 있다. 

 

5.1 네이밍 규칙

• 특수문자를 제외한 문자, 숫자, 언더스코어(_), 달러 기호($)
• 숫자로 시작 ❌
• 대소문자를 구분함
• 예약어 ❌ (MDN에서 예약어들 확인가능)

Lexical grammar - JavaScript | MDN

 

5.2 네이밍 컨벤션

// 카멜 케이스(CamelCase)
var firstName

// 스네이크 케이스(snake_case)
var first_name

// 파스칼 케이스(PascalCase)
var FirstName

 

• 일반적으로 변수나 함수 이름은 카멜케이스를 사용
• 생성자 함수나 클래스는 파스칼케이스를 사용

 

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💡변수를 선언할 때 사용하는 키워드들에는 어떤 것들이 있을까?

 

1. var

ES5 까지 변수를 선언 할 수 있었던 유일한 키워드. 그러나 여러가지 문제점들로 인해 거의 사용하지 않지만 옛날에 사용했던 코드들을 분석하기 위해 알고 있는 것이 좋다.

 

1.1 var 키워드의 문제점

1) 중복선언 가능

→ 같은 스코프내에서 중복선언이 가능한데 만약 그렇게 되면 동일한 이름의 변수가 선언되어 있는 것을 모르고 값을 할당하여 의도치 않게 먼저 선언된 변수 값이 변경되는 문제점이 있다.

 

2) 함수레벨스코프

→  함수의 코드 블록만을 지역스코프로 인정한다. 함수 외부에서 선언된 변수는 코드 블록 내에서 선언해도 모두 전역변수가 된다. 즉, 전역변수가 남발되어 의도치 않게 전역 변수가 중복되는 문제점이 있다.

 

3)  변수 선언하는 키워드 없이 선언 & 할당이 가능하다.

→ 변수를 선언하는 것인지 재할당 하는 것인지 구분하기 어려운 문제점이 생긴다. 

 

2. let

ES6에서 도입된 새로운 변수 선언 키워드이다. 

 

2.1 let 키워드의 특징

1) 변수 중복 선언 금지

2) 재할당 가능

3) 블록레벨스코프 

→ 함수 코드블록 뿐만아닌 모든 코드 블록을 지역 스코프로 인정한다.

4) 변수 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다. 

→ var와 달리 '선언 단계'와 '초기화 단계'가 분리되어 진행된다. 즉, 런타임 이전에 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로 선언 단계가 먼저 실행되지만 초기화 단계는 변수 선언문에 도달했을 때 실행된다. 이것을 일시적 사각지대라고 한다. 

5) let 키워드로 선언한 전역 변수는 전역 객체의 프로퍼티가 아니다. 즉 window로 접근할 수 없다. 

 

일시적 사각지대(Temporal Dead Zone, TDZ)
스코프의 시작 지점부터 초기화 시작 지점까지 변수를 참조할 수 없는 구간.

 

 

3. const

let과 같이 ES6에서 도입된 새로운 변수 선언 키워드이다. 

 

3.1 const 키워드의 특징

1) 변수 중복 선언 금지

2) 재할당 불가능

3) 블록레벨스코프

4) 선언과 동시에 초기화 해야한다. 즉, 선언만 하는건 불가능하다. 

5) 변수 호이스팅이 발생하지 않는 것처럼 동작한다. 

 

3.2 상수

• 변수의 상대 개념인 상수는 재할당이 금지된 변수를 말한다.
• const 키워드로 선언한 변수에 원시값을 할당한 경우 원시 값은 변경할 수 없는 값(immutable value)이고 재할당이 금지되므로 할당된 값을 변경할 수 있는 방법은 없다.
• 만약 상수를 변경해야 할 일이 있으면 상수만 변경하면 되므로 유지보수성이 향상된다. 
• 일반적으로 상수의 이름은 대문자로 선언해 상수임을 명확히 나타낸다. 또, 여러 단어로 이루어진 경우 스네이크 케이스로 표현한다. 

 

💡const 키워드는 아예 값을 변경할 수 없는걸까?

원시 값을 할당한 경우 값을 변경할 수 없다. 하지만 객체를 할당한 경우 값을 변경할 수 있다. 객체는 재할당 없이도 직접 변경이 가능하기 때문이다. const 키워드는 재할당을 금지할 뿐 '불변'을 의미하지는 않는다. 즉, 새로운 값을 할당하는 것은 불가능 하지만 프로퍼티 동적 생성, 삭제, 프로퍼티 값의 변경을 통해 객체를 변경하는 것은 가능하다. 이때 객체가 변경되더라도 변수에 할당된 참조 값은 변경되지 않는다. 

 

const person = {
 name: 'Lee'
}

person.name = kim

console.log(person); // {name:kim}

 

 

 

📌 출처

모던 자바스크립트 Deep Dive(이웅모 저)