데이터 타입(data type)은 값의 종류를 말한다. 자바스크립트의 모든 값은 데이터 타입을 갖는다. 자바스크립트(ES6)는 7개의 데이터 타입을 제공한다. 자바스크립트(ES6)는 7개의 데이터 타입을 제공한다. 7개의 데이터 타입은 원시 타입(primitive type)과 객체 타입(object/reference type)으로 분류할 수 있다.
예를 들어, 숫자(number) 타입의 값 1과 문자열(string) ‘1’은 비슷해 보이지만 전혀 다른 값이다. 숫자 타입의 값은 주로 산술 연산을 위해 생성하지만 문자열 타입의 값은 주로 텍스트를 화면에 출력하기 위해 사용한다. 또한 확보해야 할 메모리 공간의 크기도 다르고 메모리에 저장되는 2진수도 다르며 읽어 들여 해석하는 방식도 다르다.
6.1. 숫자 타입
C나 자바의 경우, 정수와 실수를 구분해서 int, long, float, double 등과 같은 다양한 숫자 타입을 제공한다. 하지만 자바스크립트는 독특하게 하나의 숫자 타입만 존재한다.
ECMAScript 사양에 따르면 숫자 타입의 값은 배정밀도 64비트 부동소수점 형식을 따른다. 즉, 모든 수를 실수로 처리하며, 정수만 표현하기 위한 데이터 타입(integer type)이 별도로 존재하지 않는다.
// 모두 숫자 타입이다.
var interger = 10; // 정수
var double = 10.12; // 실수
var negative = -20; // 음의 정수
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정수, 실수, 2진수, 8진수, 16진수 리터럴은 모두 메모리에 배정밀도 64비트 부동소수점 형식의 2진수로 저장된다. 자바스크립트는 이를 각각 표현하기 위한 데이터 타입을 제공하지 않기 때문에 이들 값을 참조하면 모두 10진수로 해석된다.
var binary = 0b01000001; // 2진수
var octal = 0o101; // 8진수
var hex = 0x41; // 16진수
// 표기법만 다를 뿐 모두 같은 값이다.
console.log(binary); // 65
console.log(octal); // 65
console.log(hex); // 65
console.log(binary === octal); // true
console.log(octal === hex); // true
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자바스크립트의 숫자 타입은 정수만을 위한 타입이 없고 모든 수를 실수로 처리한다.
console.log(1 === 1.0); // true
console.log(4 / 2); // 2
console.log(3 / 2); // 1.5
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숫자 타입은 추가적으로 세 가지 특별한 값도 표현할 수 있다.
•
Infinity: 양의 무한대
•
-Infinity: 음의 무한대
•
NaN: 산술 연산 불가(not-a-number)
console.log(10 / 0); // Infinity
console.log(10 / -0); // -Infinity
console.log(1 * 'String'); // NaN
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자바스크립트는 대소문자를 구별(case-sensitive)하므로 NaN을 다르게 표현하면 에러가 발생한다.
var x = nan; // ReferenceError: nan is not defined
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6.2. 문자열 타입
문자열(string) 타입은 텍스트 데이터를 나타내는 데 사용한다. 문자열은 0개 이상의 16비트 유니코드 문자(UTF-16)의 집합으로 전 세계 대부분의 문자를 표현할 수 있다.
문자열은 작은따옴표(’’), 큰따옴표(””) 또는 백틱(``)으로 텍스트를 감싼다. 자바스크립트에서는 일반적으로 작은따옴표를 많이 사용한다.
var string;
string = '문자열'; // 작은따옴표
string = "문자열"; // 큰따옴표
string = `문자열`; // 백틱(ES6)
string = '작은따옴표로 감싼 문자열 내의 "큰따옴표"는 문자열로 인식된다.';
string = "큰따옴표로 감싼 문자열 내의 '작은따옴표'는 문자열로 인식된다.";
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다른 타입의 값과 달리 문자열을 따옴표로 감싸는 이유는 키워드나 식별자 같은 토큰과 구분하기 위해서다. 만약 문자열을 따옴표로 감싸지 않으면 자바스크립트 엔진은 키워드나 식별자 같은 토큰으로 인식한다.
var string = hello; // ReferenceError: hello is not defined
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6.2.1. 템플릿 리터럴
ES6부터 템플릿 리터럴(template literal)이라고 하는 새로운 문자열 표기법이 도입되었다.
이는 다음과 같은 편리한 문자열 처리 기능을 제공한다.
•
멀티라인 문자열(multi-line string)
•
표현식 삽입(expression interpolation)
•
태그드 템플릿(tagged template)
템플릿 리터럴은 일반 문자열과 비슷해 보이지만 작은따옴표 또는 큰따옴표 같은 일반적인 따옴표 대신 백틱(``)을 사용해 표현한다.
var template = `Template literal`;
console.log(template); // Template literal
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템플릿 리터런은 런타임에 일반 문자열로 변환되어 처리된다.
6.2.1.1. 멀티라인 문자열
일반 문자열 내에서는 줄바꿈(개행)이 허용되지 않는다.
var str = 'Hello
world.';
// SyntaxError: Invalid or unexpected token
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만약 일반 문자열 내에서 줄바꿈 등의 공백(white space)을 표현하려면 백슬래시(\)로 시작하는 이스케이프 시퀀스(escape sequence)를 사용해야 한다.
예를 들어, 줄바꿈과 들여쓰기가 적용된 HTML 문자열은 다음과 같이 이스케이프 시퀀스를 사용해 작성한다.
var template = '<ul>\n\t<li><a href="#">Home</a></li>\n</ul>';
console.log(template);
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출력 결과는 다음과 같다.
<ul>
<li><a href="#">Home</a></li>
</ul>
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하지만 템플릿 리터럴 내에서는 이스케이프 시퀀스를 사용하지 않고도 줄바꿈이 허용되며, 모든 공백도 있는 그대로 적용된다.
var template = `<ul>
<li><a href="#">Home</a></li>
</ul>`;
console.log(template);
HTML
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출력 결과는 다음과 같다.
<ul>
<li><a href="#">Home</a></li>
</ul>
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6.2.1.2. 표현식 삽입
문자열은 문자열 연산자 +를 사용해 연결할 수 있다. + 연산자는 피연산자 중 하나 이상이 문자열인 경우 문자열 연결 연산자로 동작한다. 그 외의 경우에는 덧셈 연산자로 동작한다.
var first = 'Ung-mo';
var last = 'Lee';
// ES5: 문자열 연결
console.log('My name is ' + first + ' ' + last + '.'); // My name is Ung-mo Lee.
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템플릿 리터럴 내에서는 표현식 삽입을 통해 간단히 문자열을 삽입할 수 있다.
이를 통해 문자열 연산자보다 가독성 좋고 간편하게 문자열을 조합할 수 있다.
var first = 'Ung-mo';
var last = 'Lee';
// ES6: 표현식 삽입
console.log(`My name is ${first} ${last}.`); // My name is Ung-mo Lee.
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표현식을 삽입하려면 ${ }으로 표현식을 감싼다. 이때 표현식의 평가 결과가 문자열이 아니더라도 문자열로 타입이 강제로 변환되어 삽입된다.
6.3. 불리언 타입
불리언 타입의 값은 논리적 참, 거짓을 나타내는 true와 false뿐이다.
var foo = true;
console.log(foo); // true
foo = false;
console.log(foo); // false
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불리언 타입의 값은 참과 거짓으로 구분되는 조건에 의해 프로그램의 흐름을 제어하는 조건문에서 자주 사용한다.
6.4. undefined 타입
undefined 타입의 값은 undefiend가 유일하다.
var 키워드로 선언한 변수는 암묵적으로 undefined로 초기화된다. 다시 말해, 변수 선언에 의해 확보된 메모리 공간을 처음 할당이 이뤄질 때까지 빈 상태(대부분 비어 있지 않고 쓰레기 값이 들어 있다)로 내버려두지 않고 자바스크립트 엔진이 undefined로 초기화한다. 따라서 변수를 선언한 이후 값을 할당하지 않은 변수를 참조하면 undefined가 반환된다.
var foo;
console.log(foo); // undefined
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이처럼 undefined는 개발자가 의도적으로 할당하기 위한 값이 아니라 자바스크립트 엔진이 변수를 초기화할 때 사용하는 값이다. 변수를 참조했을 때 undefined가 반환된다면 참조한 변수가 선언 이후 값이 할당된 적이 없는, 즉 초기화되지 않은 변수라는 것을 시사한다.
자바스크립트 엔진이 변수를 초기화하는 데 사용하는 undefined를 개발자가 의도적으로 변수에 할당한다면 undefined의 본래 취지와 어긋날뿐더러 혼란을 줄 수 있으므로 권장하지 않는다.
그렇다면 변수에 값이 없다는 것을 명시하고 싶을 때는 어떻게 하면 좋을까? 그런 경우에는 undefined를 할당하는 것이 아니라 null을 할당한다.
선언(declaration)과 정의(definition)의 차이
undefined는 말 그대로 “정의되지 않은”이다. 일반적으로 정의란 개념은 어떤 대상을 명확하게 규정하는 것을 의미한다. 자바스크립트의 undefined에서 말하는 정의란 변수에 값을 할당하여 변수의 실체를 명확히 하는 것을 말한다.
다른 프로그래밍 언어에서 선언과 정의를 엄격하게 구분해서 사용하는 경우가 있다. 예를 들어, C에서 선언과 정의는 “실제로 메모리 주소를 할당하는가”로 구분한다. 단순히 컴파일러에게 식별자의 존재만 알리는 것은 선언이고, 실제로 컴파일러가 변수를 생성해서 식별자와 메모리 주소가 연결되면 정의로 구분한다. 자바스크립트의 경우 변수를 선언하면 암묵적으로 정의가 이뤄지기 때문에 선언과 정의를 딱히 구분하지 않는다. 하지만, ECMAScript 사양에서 변수는 ‘선언하다’라고 표현하고, 함수는 ‘정의한다’라고 표현하기 때문에 본 책에서도 이런 표현을 따른다.
6.5. null 타입
null 타입의 값은 null이 유일하다.
프로그래밍 언어에서 null은 변수에 값이 없다는 것을 의도적으로 명시(의도적 부재)할 때 사용한다. 변수에 null을 할당하는 것은 변수가 이전에 참조하던 값을 더 이상 참조하지 않겠다는 의미다. 이는 이전에 할당되어 있던 값에 대한 참조를 명시적으로 제거하는 것을 의미하며, 자바스크립트 엔진은 누구도 참조하지 않는 메모리 공간에 대해 가비지 콜렉션을 수행할 것이다.
var foo = 'Lee';
// 이전에 할당되어 있던 값에 대한 참조를 제거. foo 변수는 더 이상 'Lee'를 참조하지 않는다.
// 유용해 보이지는 않는다. 변수의 스코프를 좁게 만들어 변수 자체를 재빨리 소멸시키는 편이 낫다.
foo = null;
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함수가 유효한 값을 반환할 수 없는 경우 명시적으로 null을 반환하기도 한다. 예를 들어, HTML 요소를 검색해 반환하는 document.querySelector 메서드는 조건에 부합하는 HTML 요소를 검색할 수 없는 경우 에러 대신 null을 반환한다.
<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<script>
var element = document.querySelector('.myClass');
// HTML 문서에 myClass 클래스를 갖는 요소가 없다면 null을 반환한다.
console.log(element); // null
</script>
</body>
</html>
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6.6. 심벌 타입
심벌(symbol)은 ES6에 추가된 7번째 타입으로, 변경 불가능한 원시 타입의 값이다. 심벌 값은 다른 값과 중복되지 않는 유일무이한 값이다. 따라서 주로 이름이 충돌할 위험이 없는 객체의 유일한 프로퍼티 키를 만들기 위해 사용한다.
심벌 이외의 원시 값은 리터럴을 통해 생성하지만 심벌은 Symbol 함수를 호출해 생성한다. 이때 생성된 심벌 값은 외부에 노출되지 않으며, 다른 값과 절대 중복되지 않는 유일무이한 값이다.
// 심벌 값 생성
var key = Symbol('key');
console.log(typeof key); // symbol
// 객체 생성
var obj = {};
// 이름이 충돌할 위험이 없는 유일무이한 값인 심벌을 프로퍼티 키로 사용한다.
obj[key] = 'value';
console.log(obj[key]); // value
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6.7. 객체 타입
자바스크립트의 데이터 타입은 크게 원시 타입과 객체 타입으로 분류한다고 했다. 그 이유는 무엇일까?
원시 타입과 객체 타입은 근본적으로 다르다는 의미일 것이다. 이에 대해서는 아직 객체에 대해 살펴보지 않았으므로 추후에 자세히 살펴보기로 하자.
중요한 것은 자바스크립트는 객체 기반의 언어이며, 자바스크립트를 이루고 있는 거의 모든 것이 객체라는 것이다. 지금까지 살펴본 6가지 데이터 타입 이외의 값은 모두 객체 타입이다.
6.8. 데이터 타입의 필요성
데이터 타입은 왜 필요한 것일까? 데이터 타입의 필요성에 대해 살펴보자.
6.8.1. 데이터 타입에 의한 메모리 공간의 확보와 참조
값은 메모리에 저장하고 참조할 수 있어야 한다. 메모리에 값을 저장하려면 먼저 확보해야 할 메모리 공간의 크기를 결정해야 한다. 다시 말해, 몇 바이트의 메모리 공간을 사용해야 낭비와 손실 없이 값을 저장할 수 있는지 알아야 한다. 예를 들어, 다음과 같이 변수를 선언하고 숫자 값을 할당해 보자.
var score = 100;
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위 코드가 실행되면 컴퓨터는 숫자 값 100을 저장하기 위해 메모리 공간을 확보한 다음, 확보된 메모리에 숫자 값 100을 2진수로 저장한다. 이러한 처리를 하려면 숫자 값을 저장할 때 확보해야 할 메모리 공간의 크기를 알아야 한다. 자바스크립트 엔진은 데이터 타입, 즉 값의 종류에 따라 정해진 크기의 메모리 공간을 확보한다. 즉, 변수에 할당되는 값의 데이터 타입에 따라 확보해야 할 메모리 공간의 크기가 결정된다.
위 예제의 경우 자바스크립트 엔진은 리터럴 100을 숫자 타입의 값으로 해석하고 숫자 타입의 값 100을 저장하기 위해 8바이트의 메모리 공간을 확보합니다. 그리고 100을 2진수로 저장한다.
자바스크립트는 숫자 타입의 값을 생성할 때 배정밀도 64비트 부동소수점 형식을 사용한다. 따라서 실제로 메모리에 저장되는 2진수 값은 위 그림과 다르다. 지금은 간단히 양의 정수로 저장된다고 생각하자.
데이터 타입에 따라 확보되는 메모리 공간의 크기
ECMAScript 사양은 문자열과 숫자 타입 외의 데이터 타입의 크기를 명시적으로 규정하고 있지는 않다. 따라서 문자열과 숫자 타입을 제외하고 데이터 타입에 따라 확보되는 메모리 공간의 크기는 자바스크립트 엔진 제조사(v8 등)의 구현에 따라 다를 수 있다.
이번에는 값을 참조하는 경우를 생각해보자. 식별자 score를 통해 숫자 타입의 값 100이 저장되어 있는 메모리 공간의 주소를 찾아갈 수 있다. 정확히 말하면 숫자 값 100이 저장되어 있는 메모리 공간의 선두 메모리 셀의 주소를 찾아갈 수 있다.
이때 값을 참조하려면 한 번에 읽어 들여야 할 메모리 공간의 크기, 즉 메모리 셀의 개수(바이트 수)를 알아야 한다. score 변수의 경우, 저장되어 있는 값이 숫자 타입이므로 8바이트 단위로 읽어 들이지 않으면 값이 훼손된다. 그렇다면 컴퓨터는 한 번에 읽어 들여야 할 메모리 셀의 크기를 어떻게 알 수 있는 것일까?
score 변수에는 숫자 타입의 값이 할당되어 있으므로 자바스크립트 엔진은 score 변수를 숫자 타입으로 인식한다. 숫자 타입은 8바이트 단위로 저장되므로 score 변수를 참조하면 8바이트 단위로 메모리 공간에 저장된 값을 읽어 들인다.
심벌 테이블
컴파일러 또는 인터프리터는 심벌 테이블이라고 부르는 자료 구조를 통해 식별자를 키로 바인딩된 값의 메모리 주소, 데이터 타입, 스코프 등을 관리한다.
6.8.2. 데이터 타입에 의한 값의 해석
그런데 아직 문제가 남아 있다. 메모리에서 읽어 들인 2진수를 어떻게 해석해야 하느냐다.
메모리에 저장된 값은 데이터 타입에 따라 다르게 해석될 수 있다. 예를 들어, 메모리에 저장된 값이 0100 0001이라면 숫자로 해석하면 65지만 문자열로 해석하면 ‘A’다.
앞에서 살펴본 예제의 score 변수에 할당된 값은 숫자 타입의 값이다. 따라서 score 변수를 참조하면 메모리 공간의 주소에서 읽어 들인 2진수를 숫자로 해석한다.
정리하자면 데이터 타입이 필요한 이유는 다음과 같다.
1.
값을 저장할 때 확보해야 하는 메모리 공간의 크기를 결정하기 위해
2.
값을 참조할 때 한 번에 읽어 들여야 할 메모리 공간의 크기를 결정하기 위해
3.
메모리에서 읽어 들인 2진수를 어떻게 해석하기 결정하기 위해
6.9. 동적 타이핑
6.9.1. 동적 타입 언어와 정적 타입 언어
자바스크립트의 모든 값은 데이터 타입을 갖는다고 했다. 그렇다면 변수는 데이터 타입을 가질까?
C나 자바 같은 정적 타입 언어는 변수를 선언할 때 변수에 할당할 수 있는 값의 종류, 즉 데이터 타입을 사전에 선언해야 한다. 이를 명시적 타입 선언(explicit type declaration)이라 한다. 다음은 C에서 정수 타입의 변수를 선언하는 예다.
// c 변수에는 1바이트 정수 타입의 값(-128 ~ 127)만을 할당할 수 있다.
char c;
// num 변수에는 4바이트 정수 타입의 값(-2,124,483,648 ~ 2,124,483,647)만을 할당할 수 있다.
int num;
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정적 타입 언어
•
변수의 타입을 변경할 수 없으며, 변수에 선언한 타입에 맞는 값만 할당할 수 있다.
•
컴파일 시점에 타입 체크를 수행한다.
•
타입 체크를 통과하지 못했다면 에러를 발생시키고 프로그램의 실행 자체를 막는다.
•
타입의 일관성을 강제함으로써 더욱 안정적인 코드의 구현을 통해 런타임에 발생하는 에러를 줄인다.
•
대표적으로 C, C++, 자바, 코틀린, 고 등이 있다.
동적 타입 언어
•
변수를 선언할 때 타입을 선언하지 않는다.
•
값을 할당하는 시점에 변수의 타입이 동적으로 결정되고 변수의 타입은 언제든지 자유롭게 변경할 수 있다.
•
대표적으로 자바스크립트, 파이썬, PHP, 루비 등이 있다.
다시 말해, 자바스크립트의 변수는 선언이 아닌 할당에 의해 타입이 결정(타입 추론)된다. 그리고 재할당에 의해 변수의 타입은 언제든지 동적으로 변할 수 있다. 이러한 특징을 동적 타이핑(dynamic typing)이라 하며, 자바스크립트를 정적 타입 언어와 구별하기 위해 동적 타입(dynamic/weak type) 언어라 한다.
처음의 질문으로 돌아가 보자. 변수는 타입을 가질까? 기본적으로 변수는 타입을 갖지 않는다. 하지만 값은 타입을 갖는다. 따라서 현재 변수에 할당되어 있는 값에 의해 변수의 타입이 동적으로 결정된다고 표현하는 것이 더 적절하다. 변수는 값에 묶여 있는 값에 대한 별명이기 때문이다.
6.9.2. 동적 타입 언어와 변수
동적 타입 언어는 변수에 어떤 데이터 타입의 값이라도 자유롭게 할당할 수 있다. 이러한 특징 덕분에 데이터 타입을 신경쓰지 않아도 돼서 편리하다는 장점이 있지만, 단점도 존재한다. 변수 값은 언제든지 변경될 수 있기 때문에 복잡한 프로그램에서는 변화하는 변수 값을 추적하기 어려울 수 있다. 또한, 변수의 타입이 고정되어 있지 않고 동적으로 변하는 동적 타입 언어의 변수는 값의 변경에 의해 타입도 언제든지 변경될 수 있다. 따라서 동적 타입의 언어의 변수는 값을 확인하기 전에는 타입을 확신할 수 없다. 그래서 동적 타입 언어는 유연성은 높지만 신뢰성은 떨어진다.
이러한 이유로 안정적인 프로그램을 만들기 위해 변수를 사용하기 이전에 데이터 타입을 체크해야 하는 경우가 있는데 이는 매우 번거로울뿐더러 코드의 양도 증가한다. 따라서 변수를 사용할 때 주의할 사항은 다음과 같다.
•
변수는 꼭 필요한 경우에 한해 제한적으로 사용한다.
•
변수의 유효 범위(스코프)는 최대한 좁게 만들어 변수의 부작용을 억제한다.
•
전역 변수는 최대한 사용하지 않도록 한다.
•
변수보다는 상수를 이용해 값의 변경을 억제한다.
•
변수 이름은 변수의 목적이나 의미를 파악할 수 있도록 네이밍한다.