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[모던 자바스크립트 Deep Dive] - 4 변수

생성일
2025/04/15
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4.1 변수란 무엇인가? 왜 필요한가?

다음과 같은 자바스크립트 코드를 실행하면 컴퓨터에서 어떤 일이 일어날지 생각해보자.
10 + 20
TypeScript
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컴퓨터는 사람을 모델로 디자인되었기 때문에 사람과 유사하게 동작한다.
사람은 이해하고 해석하며 계산하고, 컴퓨터는 정의된 규칙에 따라 평가한다.
 사람 (계산, calculation)
•
10, 20, + 라는 기호의 의미를 이해하고 있어야 한다.
•
10 + 20이라는 식의 의미를 해석할 수 있어야 한다.
•
+ 기호가 덧셈을 뜻한다는 것을 알고, 숫자 10과 20을 두뇌에 기억한다.
•
두 수를 머릿속에서 연산하여 30이라는 결과도 기억한다.
 자바스크립트 엔진 (평가, evaluation)
•
10, 20[리터럴(literal)], +[연산자(operator)] 라는 기호의 의미를 이해하고 있어야 한다.
•
10 + 20 이라는 표현식(expression)을 파싱(parsing)하여 의미를 분석한다.
•
+ 연산을 수행하기 위해 10과 20을 피연산자(operand)로 인식하여 메모리(RAM)에 저장한다.
•
+ 기호의 의미대로 덧셈을 하기 위해 숫자 10과 20을 메모리에 저장한다. → 피연산자(operand)를 기억
•
10과 20을 메모리에서 꺼내와 CPU로 연산하여 30도 메모리에 저장한다.
사람의 컴퓨터의 차이점은 사람은 계산과 기억을 모두 두뇌에서 하지만, 컴퓨터는 연산과 기억을 수행하는 부품이 나눠져 있다. 컴퓨터는 CPU를 사용해 연산하고, 메모리를 사용해 데이터를 기억한다.
메모리(memory)는 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀(memory cell)의 집합체다. 메모리 셀 하나의 크기는 1바이트(8비트)이며, 컴퓨터는 메모리 셀의 크기, 즉 1바이트 단위로 데이터를 저장(write)하거나 읽어(read) 들인다.
각 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 0부터 4,294,967,295(0x00000000 ~ 0xFFFFFFFF)까지의 메모리 주소를 갖는다.
컴퓨터는 모든 데이터를 2진수로 처리한다. 따라서 메모리에 저장되는 데이터는 데이터의 종류(숫자, 텍스트, 이미지, 동영상 등)와 상관없이 모두 2진수로 저장된다. 연산 결과로 생성된 숫자 값 30도 메모리 상의 임의의 위치에 저장된다. 그림에서는 메모리에 저장된 숫자 값을 편의상 10진수로 표기했으나, 실제로는 2진수로 저장된다는 것을 기억하자.
성공적으로 연산이 끝났고 연산 결과도 메모리에 저장되었지만 문제가 있다. CPU가 연산해서 만들어낸 숫자 값 30을 재사용할 수 없다는 것이다. 그래서 프로그래밍 언어는 기억하고 싶은 값을 메모리에 저장하고, 저장된 값을 읽어 들여 재사용하기 위해 변수라는 메커니즘을 제공한다.
변수(variable)는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름을 말한다. 값의 위치를 가리키는 상징적 이름인 변수는 프로그래밍 언어의 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 값이 저장된 메모리 공간의 주소로 치환되어 실행된다. 따라서 개발자가 직접 메모리 주소를 통해 값을 저장하고 참조할 필요가 없고 변수를 통해 안전하게 값에 접근할 수 있다.
앞서 살펴본 코드를 변수를 사용해 다시 작성해보자.
var result = 10 + 20;
TypeScript
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10 + 20은 연산을 통해 새로운 값을 생성한다. 그리고 연산을 통해 생성된 값 30은 메모리 공간에 저장된다. 이때 메모리 공간에 저장된 값 30을 다시 읽어 들여 재사용할 수 있도록 값이 저장된 메모리 공간에 상징적인 이름을 붙인 것이 바로 변수다.
메모리 공간에 저장된 값을 식별할 수 있는 고유한 이름(위 예제에서는 result)을 변수명이라 한다. 그리고 변수에 저장된 값(위 예제에서는 30)을 변수 값이라고 한다. 변수에 값을 저장하는 것을 할당(assignment)이라 하고, 변수에 저장된 값을 읽어 들이는 것을 참조(reference)라 한다.

4.2 식별자

변수 이름을 식별자(identifier)라고도 한다. 식별자는 어떤 값을 구별해서 식별할 수 있는 고유한 이름을 말한다. 사람을 이름으로 구별해서 식별하는 것처럼 값도 식별자로 구별해서 식별할 수 있다.
값은 메모리 공간에 저장되어 있다. 따라서 식별자는 메모리 공간에 저장되어 있는 어떤 값을 구별해서 식별해낼 수 있어야 한다. 이를 위해 식별자는 어떤 값이 저장되어 있는 메모리 주소를 기억(저장)해야 한다.
그림 4-3에서 식별자 result는 값 30을 식별할 수 있었다. 이를 위해 식별자 result는 값 30이 저장되어 있는 메모리 주소 0x0669F913을 기억해야 한다. 즉, 식별자는 값이 저장되어 있는 메모리 주소와 매핑 관계를 맺으며, 이 매핑 정보도 메모리에 저장되어야 한다.
이처럼 식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하고 있다. 식별자로 값을 구별해서 식별한다는 것은 식별자가 기억하고 있는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 저장된 값에 접근할 수 있다는 의미다. 즉, 식별자는 메모리 주소에 붙인 이름이라고 할 수 있다.
식별자란 용어는 변수 이름에만 국한해서 사용하지 않는다. 예를 들어, 변수, 함수, 클래스 등의 이름은 모두 식별자다. 식별자인 변수 이름으로는 메모리 상에 존재하는 변수 값을 식별할 수 있고, 함수 이름으로는 메모리 상에 존재하는 함수(자바스크립트에서 함수는 값이다)를 식별할 수 있다. 즉, 메모리 상에 존재하는 어떤 값을 식별할 수 있는 이름은 모두 식별자라고 부른다.
변수, 함수, 클래스 등의 이름과 같은 식별자는 네이밍 규칙을 준수해야 하며, 선언(declaration)에 의해 자바스크립트 엔진에 식별자의 존재를 알린다. 변수를 선언하는 방법을 살펴보자.

4.3 변수 선언

변수 선언(variable declaration)이란 변수를 생성하는 것을 말한다. 좀 더 자세히 말하면 값을 저장하기 위한 메모리 공간을 확보(allocate)하고 변수 이름과 확보된 메모리 공간의 주소를 연결(name binding)해서 값을 저장할수 있게 준비하는 것이다. 변수 선언에 의해 확보된 메모리 공간은 확보가 해제(release)되기 전까지는 누구도 확보된 메모리 공간을 사용할 수 없도록 보호되므로 안전하게 사용할 수 있다.
변수를 사용하려면 반드시 선언이 필요하다. 변수를 선언할 때는 var, let, const 키워드를 사용한다.
다음 코드를 살펴보자. var 키워드는 뒤에 오는 변수 이름으로 새로운 변수를 선언할 것을 지시하는 키워드다.
var score; // 변수 선언문
JavaScript
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키워드(keyword): 자바스크립트 코드를 해석하고 실행하는 자바스크립트 엔진이 수행할 동작을 규정한 일종의 명령어다. 예를 들어, var 키워드를 만나면 자바스크립트 엔진은 뒤에 오는 변수 이름으로 새로운 변수를 선언한다.
위 변수 선언문은 다음과 같이 변수 이름을 등록하고 값을 저장할 메모리 공간을 확보한다.
변수를 선언한 이후, 아직 변수에 값을 할당하지 않았다. 따라서 변수 선언에 확보된 메모리 공간은 비어 있을 것으로 생각할 수 있으나 확보된 메모리 공간에는 자바스크립트 엔진에 의해 undefined라는 값이 암묵적으로 할당되어 초기화된다. 이것은 자바스크립트의 독특한 특징이다.
undefined: 자바스크립트에서 제공하는 원시 타입의 값(primitive value)
자바스크립트 엔진은 변수 선언을 다음과 같은 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.
변수 이름은 어디에 등록되는가?
변수 이름을 비롯한 모든 식별자는 실행 컨텍스트에 등록된다. 실행 컨텍스트(execution context)는 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 변수 값은 실행 컨텍스트 내에 key/value 형식인 객체로 등록되어 관리된다. 자바스크립트 엔진이 변수를 관리하는 메커니즘은 추후에 자세히 살펴본다.
var 키워드를 사용한 변수 선언은 선언 단계와 초기화 단계가 동시에 진행된다. var score;는 선언 단계를 통해 변수 이름 score를 등록하고, 초기화 단계를 통해 score 변수에 암묵적으로 undefined를 할당해 초기화한다.
일반적으로 초기화(initalization)란 변수가 선언된 이후 최초로 값을 할당하는 것을 말한다. var 키워드로 선언한 변수는 undefined로 암묵적인 초기화가 자동 수행된다. 따라서 var 키워드로 선언한 변수는 어떠한 값도 할당하지 않아도 undefined라는 값을 갖는다.
변수를 사용하려면 반드시 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.

4.4 변수 선언의 실행 시점과 변수 호이스팅

다음 예제를 살펴보자.
console.log(score); // undefined var score; // 변수 선언문
JavaScript
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변수 선언문보다 변수를 참조하는 코드가 앞에 있다. 자바스크립트 코드는 인터프리터에 의해 한 줄씩 순차적으로 실행되므로 console.log(score);가 가장 먼저 실행되고 순차적으로 다음 줄에 있는 코드를 실행한다. 따라서 console.log(score);가 실행되는 시점에는 아직 변수의 선언이 실행되지 않았으므로 참조 에러가 발생할 것처럼 보인다. 하지만 참조 에러가 발생하지 않고 undefined가 출력된다.
그 이유는 변수 선언이 소스코드가 한 줄씩 순차적으로 실행되는 시점, 즉 런타임(runtime)이 아니라 그 이전 단계에서 먼저 실행되기 때문이다.
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 선언문을 소스코드에서 찾아내 먼저 실행한다. 그리고 소스코드의 평가 과정이 끝나면 변수 선언을 포함한 모든 선언문을 제외하고 소스코드를 한 줄씩 순차적으로 실행한다.
즉, 자바스크립트 엔진은 변수 선언이 소스코드의 어디에 있든 상관없이 다른 코드보다 먼저 실행된다. 따라서 변수 선언이 소스코드의 어디에 위치하는지와 상관없이 어디서든지 변수를 참조할 수 있다.
위 예제를 다시 살펴보면 만약 코드가 순차적으로 실행되는 런타임에 변수 선언이 실행된다면 console.log(score);가 실행되는 시점에는 아직 변수가 선언되기 이전이므로 위 코드를 실행하면 참조 에러가 발생해야 한다. 하지만 undefined가 출력된다.
이는 변수 선언(선언 단계와 초기화 단계)이 소스코드가 순차적으로 실행되는 런타임 이전 단계에서 먼저 실행된다는 증거이다. 이처럼 변수 선언문이 코드의 선두로 끌어 올려진 것처럼 동작하는 자바스크립트 고유의 특징을 변수 호이스팅(variable hoisting)이라 한다.
사실 변수 선언뿐 아니라 var, let, const, function, class 키워드를 사용해서 선언하는 모든 식별자는 호이스팅된다. 모든 선언문은 런타임 이전 단계에서 먼저 실행되기 때문이다.

4.5 값의 할당

변수에 값을 할당(assignment)할 때는 할당 연산자 =를 사용한다. 할당 연산자는 우변의 값을 좌변의 변수에 할당한다.
var score; // 변수 선언 score = 80; // 값의 할당
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변수 선언과 값의 할당을 다음과 같이 하나의 문(statement)으로 단축 표현할 수도 있다.
var score = 80; // 변수 선언과 값의 할당
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변수 선언과 값의 할당을 2개의 문으로 나누어 표현한 코드와 변수 선언과 값을 할당을 하나의 문으로 단축 표현한 코드는 정확히 동일하게 동작한다. 즉, 자바스크립트 엔진은 변수 선언과 값을 할당을 하나의 문으로 단축 표현해도 변수 선언과 값의 할당을 2개의 문으로 나누어 각각 실행한다.
이때 주의할점은 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 실행된다.
다음 예제의 실행 결과를 예상해보자.
console.log(score); var score; // 1️⃣ score = 80; // 2️⃣ console.log(score);
JavaScript
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변수 선언()은 런타임 이전에 이미 실행되고 값의 할당()은 런타임에 실행된다. 따라서 score 변수에 값을 할당하는 시점에는 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 문으로 단축 표현할 수도 있으므로 다음 예제는 앞 예제와 동일하게 동작한다.
console.log(score); var score = 80; console.log(score);
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그림 4-8처럼 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 유의하자.
변수에 값을 다시 할당할 때 기존 공간을 재사용하지 않고, 새로운 공간을 만들어서 저장하는 이유는?
1.
기존 값을 참조 중인 다른 변수에 영향을 주지 않기 위해서
let a = { value: 10 }; let b = a; a = { value: 20 };
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여기서 중요한건 b가 여전히 { value: 10 }을 가지고 있어야 한다. 만약 a가 가리키는 메모리 공간에 덮어쓰기 하면, b도 영향을 받아버린다. 새로운 메모리 공간을 확보해서 값을 저장하기 때문에 a와 b는 독립적인 참조가 된다. 이를 통해 불변성이나 참조 무결성을 지킬 수 있다.
2.
타입 안정성과 추론 문제
동적 타입 언어(JavaScript, Python 등)에서는 변수에 서로 다른 타입의 값을 자유롭게 할당할 수 있다.
let x = 10; x = "hello";
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변수에 서로 다른 타입의 값을 할당할 수 있는 환경에서는, 기존 메모리 공간을 덮어쓰는 방식은 타입 안정성을 해치고, 런타임 오류를 유발할 수 있다. 따라서 동적 타입 언어는 새로운 값을 저장할 때마다 새로운 공간을 확보하는 구조를 사용한다.

4.6 값의 재할당

이번에는 다음과 같이 score 변수에 새로운 값을 할당해보자. 재할당이란 이미 값이 할당되어 있는 변수에 새로운 값을 또다시 할당하는 것을 말한다.
var score = 80; // 변수 선언과 값의 할당 score = 90; // 값의 재할당
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var 키워드로 선언한 변수는 값을 재할당할 수 있다. 재할당은 현재 변수에 저장된 값을 버리고 새로운 값을 저장하는 것이다. var 키워드로 선언한 변수는 선언과 동시에 undefined로 초기화되기 때문에 엄밀히 말하자면 변수에 처음으로 값을 할당하는 것도 사실은 재할당이다.
재할당은 변수에 저장된 값을 다른 값으로 변경한다. 그래서 변수라고 하는 것이다. 만약 재할당할 수 없어서 변수에 저장된 값을 변경할 수 없다면 변수가 아니라 상수(constant)라 한다. 상수는 한번 정해지면 변하지 않는 값이다.
const 키워드
ES6에서 도입된 const 키워드를 사용해 선언한 변수는 재할당이 금지된다. 즉, const 키워드는 단 한번만 할당할 수 있는 변수를 선언한다. 따라서 const 키워드를 사용하면 상수를 표현할 수 있다.
하지만 const 키워드는 반드시 상수만을 위해 사용하지는 않는다. 이에 대해서는 추후에 자세히 살펴보자.
변수에 값을 재할당하면 score 변수의 값은 이전 값 80에서 재할당한 값 90으로 변경된다. 처음 값을 할당했을 때와 마찬가지로 이전 값 80이 저장되어 있던 메모리 공간을 지우고 그 메모리 공간에 재할당 값 90을 새롭게 저장하는 것이 아니라 새로운 메모리 공간을 확보하고 그 메모리 공간에 숫자 값 90을 저장한다.
현재 score 변수의 값은 90이다. score 변수의 이전 값인 undefined와 80은 어떤 변수도 값으로 갖고 있지않다. 다시 말해, 어떤 식별자와도 연결되어 있지 않다. 이것은 undefined와 80이 더 이상 필요하지 않다는 것을 의미한다. 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. 더 이상 사용되는 않는 메모리란 간단히 말하자면 어떤 식별자도 참조하지 않는 메모리 공간을 의미한다. 자바스크립트는 가비지 콜렉터를 내장하고 있는 매니지드 언어로서 가비지 콜렉터를 통해 메모리 누수(memory leak)를 방지한다.
언매니지드 언어(unmanaged language)와 매니지드 언어(managed language)
프로그래밍 언어는 메모리 관리 방식에 따라 언매니지드 언어와 매니지드 언어로 분류할 수 있다. C 언어 같은 언매니지드 언어는 개발자가 명시적으로 메모리를 할당하고 해제하기 위해 malloc()과 free() 같은 저수준(low-level) 메모리 제어 기능을 제공한다. 언매니지드 언어는 메모리 제어를 개발자가 주도할 수 있으므로 개발자의 역량에 따라 최적의 성능을 확보할 수 있지만 그 반대의 경우 치명적 오류를 생상할 가능성도 있다.
자바스크립트 같은 매니지드 언어는 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. 더 이상 사용하지 않는 메모리의 해제는 가비지 콜렉터가 수행하며, 이 또한 개발자가 관여할 수 없다. 매니지드 언어는 개발자의 역량에 의존하는 부분이 상대적으로 작아져 어느 정도 일정한 생산성을 확보할 수 있다는 장점이 있지만 성능 면에서 어느 정도의 손실은 감수할 수밖에 없다.

4.7 식별자 네이밍 규칙

식별자는 다음과 같은 네이밍 규칙을 준수해야 한다.
•
식별자는 특수문자를 제외한 문자, 숫자, 언더스코어(_), 달러 기호($)를 포함할 수 있다.
•
단, 식별자는 숫자로 시작하는 것은 허용하지 않는다.
•
예약어는 식별자로 사용할 수 없다.
변수 이름은 변수의 존재 목적을 쉽게 이해할 수 있도록 의미를 명확히 표현해야 한다. 좋은 변수 이름은 코드의 가독성을 높인다. 특히 변수 선언에 별도의 주석이 필요하다면 변수의 존재 목적을 명확히 드러내지 못하는 것이다.
var x = 3; // x 변수가 의미하는 바를 알 수 없다. var score = 100; // score 변수는 점수를 의미한다. var d; // 경과 시간. 단위는 날짜다. var elapsedTimeInDays; // OK
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네이밍 컨벤션(naming convention)은 하나 이상의 영어 단어로 구성된 식별자를 만들 때 가독성 좋게 단어를 한눈에 구분하기 위해 규정한 명명 규칙이다. 네이밍 컨벤션을 잘 지키면 읽기 좋은 이름을 만들 수 있다. 다음과 같은 4가지 유형의 네이밍 컨벤션이 자주 사용된다.
// 카멜 케이스(camelCase) var firstName; // 스네이크 케이스(snake_case) var first_name; // 파스칼 케이스(PascalCase) var FirstName; // 헝가리언 케이스(typeHungarianCase) var strFirstName; // type + identifier var $elem = document.getElementById('myId'); // DOM 노드 var observable$ = fromEvent(document, 'click'); // RxJS 옵저버블
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일관성을 유지한다면 어떤 네이밍 컨벤션을 사용해도 좋지만 자바스크립트에서는 일반적으로 변수나 함수의 이름에는 카멜 카메이스를 사용하고, 생성자 함수, 클래스의 이름에는 파스칼 케이스를 사용하고 있다. ECMAScript 사양에 정의되어 있는 객체와 함수들도 카멜 케이스와 파스칼 케이스를 사용하고 있다. 따라서 코드 전체의 가독성을 높이려면 카멜 케이스와 파스칼 케이스를 따르는 것이 유리하다.