📋 변수란 무엇일까? 왜 필요할까?
애플리케이션은 데이터를 다룬다. 아무리 복잡한 애플리케이션이라 해도 데이터를 입력받아 처리하고 그 결과를 출력하는 것이 전부다. 변수는 프로그래밍 언어에서 데이터를 관리하기 위한 핵심 개념이다.
10+20👉 자바스크립트 엔진이 위 자바스크립트 코드를 계산(평가)하려면 먼저 10, 20, + 라는 기호(리터럴과 연산자)의 의미를 알고 있어야 하며 10+20이라는 식(표현식)의 의미도 해석(파싱)할 수 있어야 한다.
10(피연산자) +(연산자) 20(피연산자)컴퓨터는 연산과 기억을 수행하는 부품이 나눠져있다. 컴퓨터는 CPU를 이용해 연산하고, 메모리를 사용해 데이터를 기억한다. 메모리는 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀의 집합체이다. 메모리 셀 하나의 크기는 1바이트(8비트)이며, 컴퓨터는 메모리 셀의 크기 즉 1바이트의 단위로 데이터를 저장하거나 읽어들인다.
각 셀은 고유의 메모리 주소를 갖는다. 이 메모리 주소는 메모리 공간의 위치를 나타내며, 0부터 시작해서 메모리 크기 만큼의 정수로 표현된다.
컴퓨터는 모든 데이터를 2진수로 처리한다. 따라서 메모리에 저장되는 데이터는 데이터의 종류(숫자, 텍스트, 이미지, 동영상 등)와 상관 없이 모두 2진수로 저장된다.
10+20이라는 연산을 했다는 것은 그 연산 결과가 필요하고 이를 사용해 무언가를 하겠다는 의도가 있었을 것이다. 만약 연산결과 30을 재사용하고 싶다면 30이 저장된 메모리 공간에 직접 접근하는 방법밖에 없다.
👉 하지만 메모리 주소를 통해 값에 직접 접근하는 것은 위험하다. 원본 값에 접근해 이를 변경하게 된다면 문제가 생길 수 있다.
ex) 만약 실수로 운영체제를 사용하고 있는 값을 변경하게 된다면 시스템을 멈추게하는 치명적인 오류가 발생할 수도 있기 때문!
👩🏻💻 변수(variable)는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름을 말한다.
간단히 말하자면 변수는 값의 위치를 가리키는 상징적인 이름이다.
변수 ➡️ 프로그래밍 언어 컴파일러 or 인터프리터 ➡️ 값이 저장된 메모리 공간의 주소로 치환되어 실행
❗️ 따라서 개발자가 직접 메모리 주소를 통해 값을 저장하고 참조할 필요가 없고 변수를 통해 안전하게 값에 접근할 수있다.
let result = 10 + 20
// result : 변수명
// 30 : 변수값변수명: 메모리 공간에 저장된 값을 식별할 수 있는 고유한 이름 ➡️ 사람이 이해할 수 있는 언어로 값이 저장된 메모리 공간에 붙인 상징적인 이름.변수값: 변수에 저장된 값.할당(assignment) : 변수에 값을 저장하는 것.참조(reference) : 변수에 저장된 값을 읽어 들이는 것.
🔖 식별자
식별자: 어떤 값을 구별해서 식별할 수 있는 고유한 이름. 메모리상에 존재하는 어떤 값을 식별할 수 있는 이름은 모두 식별자.
- 식별자는 값이 아니라 메모리 주소에 붙인 이름❗️
- 식별자라는 용어는 변수명에만 국한되지 않는다. 변수, 함수, 클래스 등의 이름은 모두 식별자다.
- 변수, 함수, 클래스 등의 이름과 같은 식별자는
선언에 의해 자바스크립트 엔진에 식별자 존재를 알린다.
🖍 변수 선언
변수 선언
: 변수를 생성하는 것. 값을 저장하기 위한 메모리 공간을 확보하고 변수 이름과 확보된 메모리 공간의 주소를 연결해서 값을 저장할 수 있게 준비하는 것.
- 변수를 사용하려면 반드시
선언이 필요하다. - 변수를 선언할 때는
var,let,const키워드를 사용한다.(ES6에서 let, const가 도입되었음.)
var score;
console.log(score) // undefined👉 변수 선언 이후, 아직 변수 값을 할당하지 않았다. 변수 선언에 의한 메모리 공간은 비어있을 것으로 예상되나 확보된 메모리 공간에는 자바스크립트 엔진에 의해 undefined라는 값이 암묵적으로 할당되어 초기화된다.
변수의 3단계 생성 과정
변수는 아래와 같이 3단계의 과정을 통해 생성됩니다.
선언 단계: 변수 이름을 등록해서 자바스크립트 엔진에 변수의 존재를 알린다. (변수를 실행컨텍스트의 변수객체에 등록한다.)초기화 단계: 실행 컨텍스트에 등록 된 변수객체에 대한 메모리를 할당한다. 이 단계에서 변수는 undefined로 초기화 된다.할당 단계: undefined로 초기화 된 변수에 값을 할당한다.
❓ 변수 이름은 어디에 등록될까
변수 이름을 비롯한 모든 식별자는실행 컨텍스트에 등록된다.
실행 컨텍스트는 자바스크립트 엔진이 소스코드를 평가하고 실행하기 위해 필요한 환경을 제공하고 코드의 실행 결과를 실제로 관리하는 영역이다. 자바스크립트 엔진은 실행 컨텍스트를 통해 식별자와 스코프를 관리한다. 변수 이름과 변수값은 실행 컨텍스트 내에key/value형식인 객체로 등록되어 관리된다.
console.log(name) // undefined
var namevar 키워드를 사용한 변수 선언은 선언 단계와 초기화 단계가 동시에 진행된다. 위 코드에서 var로 선언된 변수 name은 hoisting 되어 선언과 초기화가 동시에 이뤄진다. var 키워드로 선언한 변수는 undefined로 암묵적인 초기화가 자동 수행된다.
변수 실행 시점과 변수 hoisting
console.log(name) // undefined
var name // 변수 선언문변수 선언문보다 변수를 참조하는 코드가 앞에 있다. 이 때 참조에러가 발생하지 않고 undefined가 출력된다. ➡️ 변수 선언이 소스코드가 한 줄 씩 실행되는 시점, 즉 런타임이 아니라 그 전 단계에서 먼저 실행되기 때문이다.
자바스크립트 엔진은 소스코드를 한 줄씩 순차적으로 실행하기에 앞서 먼저 소스코드의 평가 과정을 거치면서 소스코드를 실행하기 위한 준비를 한다. 이 때, 자바스크립트 엔진은 변수 선언을 포함한 모든 선언문을 소스코드에서 찾아내 먼저 실행한다. 그리고 소스코드의 평과 과정이 끝나면 비로소 선언문을 제외하고 소스코드를 한줄씩 순차적으로 실행한다.
➡️ 이처럼 변수 선언문이 코드의 선두로 끌어올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 변수 호이스팅 hoisting 이라고 한다.
(var, let, const, function, function*, class 키워드를 사용해서 선언하는 모든 식별자는 호이스팅이 된다.)
💡
let,const이 되지만 hoistingvar로 선언된 변수처럼 선언 전에 참조를 할 수 없다.let,const는 초기화 되기전 TDZ(Temporal Dead Zone) 라는 곳에 머물러 초기화(혹은 할당)가 될 때까지 잠시 '죽어있는 상태'이기 때문에 선언 전에 참조가 불가능하다. 이때는 선언하지 않은 변수에 접근하면 'Reference Error : 변수 is not defined'가 뜬다.
💥 var 키워드로 선언한 변수의 특징
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변수 중복 선언 허용 : 만약 동일한 변수가 이미 선언되어있는 것을 모르고 변수를 중복 선언하면서 값까지 할당했다면 의도치 않게 먼저 선언된 변수 값이 변경되는 부작용 발생.
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함수 레벨 스코프 :
var키워드로 선언한 변수는 함수 레벨의 스코프를 지역 스코프로 인정한다. ➡️var는 함수 레벨 스코프를 가지므로, 블록 내부에 선언되어도 외부에서 접근할 수 있다. -
변수 호이스팅 : 변수 선언문이 스코프의 선두에 끌어 올려진 것처럼 동작한다. 즉, 변수 호이스팅에 의해
var키워드로 선언한 변수는 변수 선언문 이전에 참조할 수 있다. 단, 할당문 이전에 변수를 참조하면 언제나undefined를 반환한다.
➡️ 변수 선언문 이전에 변수를 참조하는 것은 변수 호이스팅에 의해 에러를 발생시키지는 않지만, 프로그램의 흐름상 맞지 않을 뿐더러 가독성을 떨어트리고 오류를 발생시킬 여지를 남긴다.
값의 할당
변수에 값을 할당(assignment) 할 때는 할당 연산자 =를 사용한다.
할당 연산자는 우변의 값을 좌변의 변수에 할당한다.
var name; // 변수 선언
name = 'june'; // 값의 할당
var name = 'june'; // 변수 선언과 값의 할당변수 선언, 값의 할당을 2개의 문으로 나눠 포현한 코드 = 변수 선언, 값의 할당을 하나로 단축 표현한 코드 ➡️ 자바스크립트 엔진은 선언과 할당을 하나의 문으로 단축 표현해도 2개의 문으로 나누어 각각 실행함.
❗️ 변수 선언은 소스코드가 순차적으로 진행되는 시점인 런타임 이전에 실행되지만, 값의 할당은 소스코드가 순차적으로 진행되는 시점인 런타임에 실행된다.
console.log(name) // undefined
var name = 'june'; // 변수 선언과 값의 할당
console.log(name) // 'june'❗️❗️ 변수에 값을 할당할 때는 이전 값 undefined가 저장되어있던 메모리 공간을 지우고 그 메모리 공간에 할당 값 'june'을 새롭게 저장하는 것이 아니라 새로운 메모리 공간을 확보하고 그 곳에 할당 값 'june'을 저장한다.
