자바스크립트 변수

차유림·2021년 5월 17일

자바스크립트

목록 보기

1/1

변수(variable)란?

메모리에 저장되어있는 값을 참조하려면 메모리의 주소를 알아야하는데
자바스크립트에서는 메모리주소에 직접적으로 접근하는 것을 허용하지 않기 때문에
변수를 사용하여 메모리 공간에 접근합니다.
변수란 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는
메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름입니다.

10 + 20 이라는 연산을 하면 아래와 같이 (1) 10, 20 값이 메모리에 저장되고 (2) CPU가 이 값을 읽어들여 + 연산을 수행하고, (3) 30이라는 결과값이 메모리에 저장된다. 만약 30이라는 값을 재사용하고 싶다면 메모리 주소를 알아야, 메모리 공간에 접근할 수 있다.

컴퓨터에서 연산은 CPU가 담당하고 기억은 메모리가 한다.

하지만 자바스크립트에서는 개발자가 메모리 주소를 통해 직접적으로 메모리를 제어하는 것을 허용하지 않는다. 그 이유는

메모리 주소값 (예를 들어 0x0669F913)을 통해 값에 접근할 경우, 오타가 나는 등 실수를 할 확률이 높다. 실수로 운영체제가 사용하고 있는 값을 변경하면 시스템이 멈추게 되는 치명적인 오류가 발생할 수도 있다.
직접적인 메모리 제어가 가능해도, 값이 저장될 메모리 주소는 코드가 실행될 때 메모리의 상황에 따라 임의로 결정되기 때문에 동일한 컴퓨터에서 동일한 코드를 실행해도 코드가 실행될 때마다 값이 저장되는 메모리 주소가 변경된다. 따라서 코드가 실행되기 이전에는 값이 저장되는 메모리 주소를 알 수 없다.

💡 c언어가 메모리 주소에 접근 가능한 것은??
c언어 포인터로 제어하는 메모리주소는 물리적인 메모리가 아니라 가상메모리이다.
실행환경에 따라 메모리 주소가 변경되지 않는다.

포인터관련

// immutable/ mutable???

프로그래밍 언어는 메모리 주소를 직접 다루는 대신, 값을 메모리에 저장하고 저장된 값을 읽어들여(참조) 재사용하기 위해 변수라는 메커니즘을 제공한다. 변수는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름을 말한다. 즉, 1) 메모리 공간에 이름(변수)을 붙이고 2) 메모리 주소를 매핑하여 사용한다.

1) 메모리 공간에 저장된 값을 식별할 수 있는 고유한 이름(result)을 변수 명이라고 하고 변수에 저장된 값(30)을 변수 값이라고 한다. 변수명은 메모리 주소대신 사람이 이해할 수 있는 언어로 메모리 공간에 붙인 상징적인 이름이다. 의미없는 메모리 주소값(0x0669F913)을 사용하는 대신 의미있는 변수명을 부여하면 실수도 줄일 수 있다. 따라서 변수명은 저장된 값의 의미를 파악할 수 있도록 의미있고 상징적인 이름을 선택해야 한다. 개발자의 의도를 나타내는 명확한 네이밍은 코드를 이해하기 쉽게 만들고, 협업과 품질 향상에 도움을 준다.

2) 변수는 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 값이 저장된 메모리 공간의 주소로 치환되어 실행된다. 즉, 변수명을 사용해 참조를 요청하면 자바스크립트 엔진은 변수명과 매핑된 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하여 저장된 값을 반환한다. 따라서 메모리 주소를 직접 다루지 않고 변수를 통해 안전하게 값에 접근할 수 있다.

변수에 값을 저장하는 것을 할당(대입, 저장, assignment)이라 하고, 변수에 저장된 값을 읽어들이는 것을 참조(reference)라고 한다.

변수에 여러개의 값을 저장하는 방법
변수는 하나의 값을 저장하기 위한 메커니즘이다. 여러 개의 값을 저장하려면 여러 개의 변수를 사용해야한다. 단, 배열이나 객체 같은 자료구조를 사용하면 관련있는 여러 개의 값을 그룹화해서 하나의 값처럼 사용할 수 있다.
// 변수는 하나의 값을 저장하기 위한 수단이다.
var userId = 1;
var userName = 'Lee';

// 객체나 배열 같은 자료구조를 사용하면 
// 여러 개의 값을 하나로 그룹화해서 하나의 값처럼 사용할 수 있다.
var user = { id: 1, name: 'Lee' };

var users = [
  { id: 1, name: 'Lee' },
  { id: 2, name: 'Kim' }
];

메모리

메모리(memory)는 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀(memory cell)의 집합체이다.
메모리 셀 하나의 크기는 1바이트(8비트)이며, 컴퓨터는 메모리 셀의 크기, 즉 1바이트 단위로 데이터를 저장(write)하거나 읽어(read)들인다.

1바이트 단위로 데이터를 저장하기 때문에 1byte+1bit 불가

// 💡 왜 1바이트는 8비트일까?
// 💡 비트 vs 바이트

각각의 메모리 셀은 고유의 메모리 주소(memory address)를 갖는다. 이 메모리 주소는 메모리 공간의 위치를 나타내며, 0부터 시작해서 메모리의 크기만큼 정수로 표현된다. 예를 들어, 4GB 메모리는 0 ~ 4,294,967,295(0x00000000 ~ 0xFFFFFFFF) 의 메모리 주소를 갖는다.

💡 왜 0xFFFFFFFF 까지가 4GB 인가?

컴퓨터 메모리에 저장되는 모든 데이터 값은 데이터 종류(숫자, 텍스트, 이미지, 동영상 등)과 상관없이 모두 2진수로 저장된다.
// 저장될 때는 이진수로 저장되는 부분.

식별자(identifier)

식별자는 어떤 값을 구별해서 식별할 수 있는 고유한 이름을 말한다.
사람을 식별할 수 있는 주민등록번호도 하나의 식별자이고, url, 파일명(폴더scope 내에서 unique)도 고유한 값으로 식별자라고 할 수 있다.

자바스크립트에서 값은 메모리 공간에 저장되므로 식별자는 메모리 상에 존재하는 어떤 값을 식별할 수 있는 이름을 말한다. 따라서 변수명, 함수명, 클래스명 등의 이름은 식별자이다. 각각 변수명, 함수명으로 메모리 상에 존재하는 변수값, 함수를 식별할 수 있다.

식별자가 메모리 공간에 저장되어 있는 어떤 값을 구별하기 위해서는 저장된 메모리 주소를 기억(저장)해야 한다. 따라서 식별자는 값이 저장되어 있는 메모리 주소와 매핑 관계를 맺으며, 이 매핑 정보도 메모리에 저장된다.
식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하며, 식별자로 값을 구별한다는 것은 식별자가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 저장된 값에 접근할 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 식별자는 메모리 주소에 붙인 이름이라고 할 수 있다.

변수명은 메모리 공간에 붙인 이름, 식별자는 메모리 주소에 붙인 이름

식별자는 네이밍 규칙을 준수해야 하며, 선언(declaration)을 통해 자바스크립트 엔진에 식별자의 존재를 알린다.

변수 선언(variabel declaration)

변수 선언이란 변수를 생성하는 것으로
값을 저장하기 위한 메모리 공간을 확보(allocate)하고
변수 이름과 확보된 메모리 공간의 주소를 연결(name binding)해서
값을 저장할 수 있게 준비하는 것을 말한다.
변수 선언에 의해 확보된 메모리 공간은 해제(release)되기 전까지, 누구도 확보된 메모리 공간을 사용할 수 없도록 보호되므로 안전하게 사용할 수 있다.

변수를 사용하려면 반드시 선언이 필요하다.
자바스크립트에서 변수를 선언할 때는 var, let(ES6 추가), const(ES6 추가) 키워드를 사용한다.

// 선언과 정의 차이
// let 선언과 초기화 동시 진행 안됨, 개발자도구 undefined 예시 다시

키워드(keyword)
키워드는 자바스크립트 코드를 해석하고 실행하는 자바스크립트 엔진이 수행할 동작을 규정한 일종의 명령어이다. 자바스크립트 엔진은 키워드를 만나면 자신이 수행해야할 약속된 동작을 수행한다. 예를 들어, var 키워드를 만나면 자바스크립트 엔진은 뒤에 오는 변수명으로 새로운 변수를 선언한다.

var vs (let, const)
var 키워드에는 여러 단점이 있다. 가장 대표적인 것이 블록 레벨 스코프(block-level scope)를 지원하지 않고 함수 레벨 스코프(function-level scope)를 지원한다는 것인데 이로 인해 의도치 않게 전역 변수가 선언되어 심각한 부작용이 발생하기도 한다. var 키워드의 여러 단점을 보완하기 위해서 ES6 에서는 let과 const키워드가 도입되었다. 우선 var 키워드를 사용하고 이후에 let, const 키워드에 대해서 알아본다.

var score; // 변수 선언(변수 선언문)

var 키워드는 뒤에 오는 변수명으로 새로운 변수를 선언할 것을 지시한다.
위의 변수 선언문은 다음과 같이 변수 이름을 등록하고 값을 저장할 메모리 공간을 확보한다. 변수를 선언한 이후 아직 변수에 값을 할당하지 않았으므로 확보된 메모리 공간은 비어있을 것이라 생각할 수 있다. 하지만 var키워드로 선언시, 선언과 동시에 자바스크립트 엔진이 undefined라는 값을 암묵적으로 할당하여 초기화한다. 즉, 자바스크립트 엔진은 변수 선언을 2단계에 거쳐 수행한다. 이것은 자바스크립트의 독특한 특징이다.

1) 선언 단계 : 변수 이름을 등록해서 자바스크립트 엔진에 변수의 존재를 알린다.
(var score; 에서 변수명 score를 등록)
2) 초기화 단계 : 값을 저장하기 위한 메모리 공간을 확보하고 암묵적으로 undefined를 할당해 초기화한다.
(score 변수에 암묵적으로 undefined를 할당해 초기화)

일반적으로 초기화(initialization)란 변수가 선언된 이후 최초로 값을 할당하는 것을 말한다. var 키워드로 선언한 변수는 undefined로 암묵적인 초기화가 자동수행된다. 따라서 var 키워드로 선언한 변수는 어떠한 값을 할당하지 않아도 undefined라는 값을 갖는다.

만약 초기화 단계를 거치지 않으면 확보된 메모리 공간에는 이전에 다른 애플리케이션이 사용했던 값이 쓰레기 값(garbage value)으로 남아있다. 따라서 메모리 공간을 확보한 다음, 값을 할당하지 않은 상태에서 곧바로 변수 값을 참조하면 쓰레기 값이 나올 수 있다. 자바스크립트의 var 키워드는 암묵적으로 초기화를 수행하므로 이러한 위험으로부터 안전하다.

변수선언의 실행시점과 변수 호이스팅

변수 호이스팅은 자바스크립트의 고유한 특징으로
변수 선언문이 코드의 선두로 끌어올려진 것 처럼 동작하는 것을 말합니다.
예를 들어 변수를 선언하기 전에 어떤 변수에 접근하면 참조에러가 발생하게 되는데
자바스크립트에서는 undefined라는 값을 반환하게 됩니다.
이유는 코드의 실행순서가 다르기 때문인데, 변수 선언문은 런타임 이전단계에 실행되어
소스코드 상의 위치에 상관없이 다른 코드보다 먼저 실행되고, 따라서 변수 선언의 위치와
상관없이 어디서든 변수에 참조할 수 있습니다.

변수 호이스팅

변수를 사용하려면 반드시 선언이 필요하다. 변수뿐만 아니라 모든 식별자는 선언이 필요하다. 만약 선언하지 않은 식별자에 접근하면 ReferenceError(참조 에러)가 발생한다. ReferenceError는 식별자를 통해 값을 참조하려 했지만 자바스크립트 엔진이 등록된 식별자를 찾을 수 없을 때 발생하는 에러다.

console.log(score); // undefined

var score; // 변수 선언문

위의 코드에서 변수 선언문보다 변수를 참조하는 코드가 앞에 있다. 자바스크립트 코드는 인터프리터에 의해 한줄씩 순차적으로 실행되므로 console.log(score);가 가장 먼저 실행되고, 이 시점에는 아직 score 변수의 선언이 실행되지 않았으므로 참조에러가 발생할 것처럼 보인다. 하지만 undefined가 출력된다. 그 이유는 코드의 실행순서가 다르기 때문이다. 변수 선언은 런타임(runtime, 소스코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점)이 아니라 그 이전 단계에서 먼저 실행된다.
자바스크립트 엔진은 소스코드를 한 줄씩 순차적으로 실행하기에 앞서 먼저 소스코드의 평가 과정을 거치면서 소스코드를 실행하기 위한 준비를 한다. 이때 소스코드 실행을 위한 준비 단계인 소스코드의 평가 과정에서 자바스크립트 엔진은 변수 선언을 포함한 모든 선언문(변수 선언문, 함수 선언문 등)을 소스코드에서 찾아내 먼저 실행한다. 그리고 소스코드의 평가 과정이 끝나면 비로소 변수 선언을 포함한 모든 선언문을 제외하고 소스코드를 한 줄씩 순차적으로 실행한다. 즉, 자바스크립트 엔진은 변수 선언이 소스코드의 어디에 있든 상관없이 다른 코드보다 먼저 실행한다. 따라서 변수 선언이 소스코드의 어디에 위치하는지와 상관없이 어디서든지 변수를 참조할 수 있다.
이렇게 변수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 변수 호이스팅(variable hoisting)이라고 한다. 모든 선언문은 런타임 이전단계에서 먼저 실행되기 때문에 변수 선언 뿐 아니라 var, let, const, function, class키워드를 사용해 선언하는 모든 식별자는 호이스팅 된다.

값의 할당

// 정리
1. 우변의 값을 좌변에 할당
2. syntatic sugar 사용해도 선언과 할당 2개의 문으로 나누어 실행
3. 이전의 공간에 값을 변경하는 것이 아니라 새로운 메모리 공간을 확보하고 그곳에 저장됨. 이전 공간의 값은 garbage value

변수에 값을 할당(assignment; 대입, 저장)할 때는 할당 연산자(=)를 사용한다. 할당 연산자는 우변의 값을 좌변의 변수에 할당한다.


var score;  // 변수 선언
score = 80; // 값의 할당

var score = 80; // 변수 선언과 값의 할당 (단축 표현) syntatic sugar

변수 선언과 값의 할당을 2개의 문으로 나누어 표현한 코드와 변수 선언과 값의 할당을 하나의 문으로 단축 표현한 코드는 정확히 동일하게 동작한다. 즉, 자바스크립트 엔진은 변수 선언과 값의 할당을 하나의 문으로 단축 표현해도 변수 선언과 값의 할당을 2개의 문으로 나누어 각각 실행한다.

이때 주의할 점은 변수 선언과 값의 할당의 실행 시점이 다르다는 것이다. 변수 선언은 소스코드가 순차적으로 실행되는 시점인 런타임 이전에 먼저 실행되지만 값의 할당은 소스코드가 순차적으로 실행되는 시점인 런타임에 실행된다는 것이다.

console.log(score); // undefined

var score;  // 1) 변수 선언
score = 80; // 2) 값의 할당

console.log(score); // 80

변수 선언(1)은 런타임 이전에 먼저 실행되고 값의 할당(2)은 런타임에 실행된다. 따라서 score 변수에 값을 할당하는 시점(2)에는 이미 변수 선언이 완료된 상태이며, 이미 undefined로 초기화되어 있다. 따라서 score 변수에 값을 할당하면 score 변수의 값은 undefined에서 새롭게 할당한 숫자 값 80으로 변경(재할당)된다.

변수 선언과 값의 할당을 하나의 문(statement)으로 단축 표현할 수도 있으므로 앞 예제는 다음 예제와 동일하게 동작한다.

console.log(score); // undefined

var score = 80;     // 변수 선언과 값의 할당

console.log(score); // 80

변수의 선언과 값의 할당을 하나의 문장으로 단축 표현해도 자바스크립트 엔진은 변수의 선언과 값의 할당을 2개의 문으로 나누어 각각 실행한다. 따라서 변수에 undefined가 할당되어 초기화되는 것은 변함이 없다.

위 그림처럼 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 그 곳에 할당 값 80을 저장하는 점에 주의하자.

// undefined일 때, 메모리 공간을 확보하는가? 새로운 값을 할당할 때 새로운 메모리 주소로 이동하는데
통일성, 개발자가 아닌 사람들에게 에러를 발생한다. 쓰레기값. 을 출력을 할 때..

값의 재할당

// 가비지 콜랙터 는 공간 해제

재할당이란 이미 값이 할당되어 있는 변수에 새로운 값을 또다시 할당하는 것을 말한다.

var score = 80; // 변수 선언과 값의 할당
score = 90;     // 값의 재할당

변수 vs 상수
변수 는 값의 재할당이 가능한 것
상수 는 재할당이 불가능한 것, 선언시에 값을 할당해야 한다.

값의 교환

// 코드 설명
그냥 x, y = y,x
[x,y] = [y,x]
파이썬에서는 내부적으로 temp 변수 만들어줌
row level 에서는 ^(XOR 사용

식별자 네이밍 규칙

식별자는 특수문자를 제외한 문자, 숫자, 언더스코어(_), 달러 기호($)를 포함할 수 있다.
단, 식별자는 특수문자를 제외한 문자, 언더스코어(_), 달러 기호($)로 시작해야 한다. 숫자로 시작하는 것은 허용하지 않는다.
예약어는 식별자로 사용할 수 없다.

// keyword vs 예약어
keyword는 언어에서 특별한 의미를 가진 명령어, 문법의 한 부분/ 어떤 의미를 가져서 프로그램에서 사용할 수 있는 것
예약어는 언어에 예약되어 있어서 식별자로 사용할 수 없는 단어를 말한다. 프로그램에서 우리가 사용할 수 없는 것
대부분의 keyword는 예약어이고 예약어도 keyword이지만 아닐 수도 있다.

keyword는 특별한 문맥에서 의미를 가지기 때문에 식별자로 사용될 수도 있다.
포트란에서는 예약어가 없고 모든 키워드가 식별자로 사용 가능.
자바에서는 goto가 예약어이지만 키워드로 사용 불가.

1바이트는 왜 8 비트?
초창기 문자열 인코딩 방식인 아스키코드와 관련있다. 아스키코드는 8비트로 표현할 수 있어, 1바이트가 8비트는 되어야 한 글자라도 표현할 수 있는 의미있는 데이터라고 판단했기 때문이다. 따라서 하나의 메모리 셀 크기도 8비트가 된 것이다.

아스키코드
[아스키(ASCII) American Standard Code for Information Interchange]
처음 문자인코딩 방식이 결정될 때, 컴퓨터 문화는 영어권에서 발전했고, 영어권의 언어를 표현하는데는 128개의 문자가 필요했다. 아스키코드는 7비트로 0 ~ 127의 코드로 총 128개의 부호를 사용했다. 나머지 1비트는 패리티 비트인데, 통신중 송수신되는 데이터의 오류를 검출하기 위한 일종의 오류 식별자이다.

유니코드 unicode, 국제 표준 코드
비유럽국가, 아시아권의 문자를 표현하기에 아스키코드는 제한적이었고 전세계의 문자를 표현할 수 있는 인코딩 타입으로 유니코드가 만들어짐. 한글자당 1~4바이트를 사용하는데 보편적으로 2바이트를 사용한다.

식별자 네이밍할 때 숫자로 시작할 수 없는 이유

숫자만으로 이루어졌을 경우

간단하게는 var a = 2;
var 2 = 5;
var c = 2 라고 할 때 값이 2인지 5인지 알 수 없음.
digit이 숫자로도 식별자로도 사용되기 때문

숫자+문자

또 하나는 lexical analysis에서 백트래킹을 피하기 위해서,
Apple 변수는 compiler가 A를 만나면 식별자 상태를 가짐
123apple일 경우 a를 만나기 전까지 숫자인지 식별자인지 결정할 수 없음
컴파일 과정의 첫번째 단계인 lexical analysis에서 소스코드를 의미를 가지는 최소한의 심볼 단위로 자르고, 종류에 따라 상수, 변수, 연산자인지 판단하여 token으로 분류한다. 소스코드이 문자열이 어떻게 구성되어 있느냐에 따라 종류를 구분할 수 있어야 하는데, 문자열을 하나씩 보면서 자신의 상태에 따라 한글자씩 보면서 상태를 바꿔나가는 해석기를 사용.
초기상태, 식별자 해석상태, 상수해석 상태 등등. 크게 세갈래로 바꾸어 이점.
상수해석상태에서 식별자상태로 바뀌지 않음.

{a, 식별자}
{=, 연산자}
{10, 상수}
{;, 세미콜론}

포트란에서는 띄어쓰기 불가

차유림

🎨프론트엔드 개발자💻

자바스크립트 변수