Deep-dive .06 : 데이터 타입

본 글은 Modern JavaScript Deep-dive을 요약한 글입니다.
자세한 내용은 본 책을 읽으시기 바랍니다.

데이터 타입은 값의 종류를 말한다. 자바스크립트(ES6)는 7개의 데이터 타입을 제공한다.

구분	데이터 타입	설명
원시 타입	숫자number 타입	숫자, 정수와 실수 구분 없이 하나의 숫자 타입만 존재
문자열string 타입	문자열
불리언boolean 타입	논리적 참(true)과 거짓(false)
undefined 타입	var 키워드로 선언된 변수에 암묵적으로 할당되는 값
null 타입	값이 없다는 것으 의도적으로 명시할 때 사용하는 값
심벌symbol 타입	ES6에서 추가된 7번째 타입
객체 타입		객체, 함수, 배열 등

숫자 타입의 값 1과 문자열 타입의 값 '1'은 값을 생성한 목적과 용도가 다르다. 메모리 공간의 크기도 다르고 메모리에 저장되는 2진수도 다르며 읽어 들여 해석하는 방식도 다르다. 잋러머 개발자는 명확한 의도를 가지고 타비을 구별해서 값을 생성할 것이고, 자바스크립트 엔진은 타입을 구별해서 값을 취급할 것이다.

6.1 숫자 타입

c나 자바의 경우, 정수와 실수를 구분해서 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 타입이 별도로 존재하지 않는다. 자바스크립트 2진수, 8진수, 16진수를 표한하기 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 === otcal); // true
console.log(otcal === hex); // true

정수만을 위한 타입이 없고 모든 수를 실수로 처리한다고 했다. 이는 정수로 표시된다 해도 사실은 실수라는 것을 의미한다. 따라서 정수로 표시되는 수끼리 나누더라도 실수가 나올 수 있다.

console.log(1 === 1.0); // true
console.log(4 / 2); // 2
console.log(3 / 2 ); // 1.5

추가적으로 특별한 값 세가지도 표현할 수 있다.

• Infinity : 양의 무한대
• -Infinity : 음의 무한대
• NaN : 산술 연산 불가

console.log(10 / 0); // Infinity
console.log(10 / -0); // -Infinity
console.log(1 * 'String'); // NaN

자바스크립트는 대소문자를 구별하기에 주의해야한다.

6.2 문자 타입

문자열 타입은 텍스트 데이터를 나타내는 데 사용된다. 문자열은 작은따옴표, 큰따옴표 또는 백틱으로 텍스트를 감싼다. 가장 일반적인 표기법은 작은따옴표를 사용하는 것이다.

// 문자열 타입
var string;
string = '문자열'; // 작은 따옴표
string = "문자열"; // 큰 따옴표
string = `문자열`'; // 백틱(ES6)

string = '작은 따옴표 내에서 "큰따옴표"는 문자열로 인식된다'
string = "큰 따옴표 내에서 '작은따옴표'는 문자열로 인식된다"

다른 값과 달리 문자열을 따옴표로 감싸는 이유는 키워드나 식별자 같은 토큰과 구분하기 위해서다. 그리고 만약 따옴표로 문자열을 감싸지 않는다면 스페이스와 같은 공백 문자도 포함시킬 수 없다. C는 문자의 배열로 문자열을 표현하고, 자바는 객체로 표현한다. 그러나 자바스크립트의 문자열은 원시 타입이며, 변경 불가능한 값이다.

6.3 템플릿 리터럴

템플릿 리터럴은 멀티라인 문자열, 표현식 삽입, 태그드 템플릿 등 편리한 문자열 처리 기능을 제공한다. 이는 런타임에 일반 문자열로 변환되어 처리된다. 일반 문자열과 비슷해 보이지만 일반적인 따옴표 대신에 백틱을 사용한다.

6.3.1 멀티라인 문자열

일반 문자열 내에서는 줄바꿈(개행)이 허용되지 않는다. 따라서 일반 문자열 내에서 줄바꿈 등의 공백을 표현하려면 백슬래시로 시작하는 이스케이프 시퀀스를 사용해야 한다. 예를 들어, 줄바꿈과 들여쓰기가 적용된 HTML 문자열은 다음과 같이 이스케이프 시퀀스를 사용해 작성한다.

var template1 = '<ul>\n\t<li><a href ="#">Home</a></li>\n</ul>'
console.log(template1);
<ul>
    <li><a href="#">Home</a></li>
</ul>

var template2 = `ul>
<li><a href ="#">Home</a></li>
</ul>`

console.log(template2);
<ul>
    <li><a href="#">Home</a></li>
</ul>

일반 문자열과 달리 템플릿 리털러 내에서는 이스케이프 시퀀스를 사용하지 않고도 줄바꿈이 허용되며, 모든 공백도 있는 그대로 적용된다.

6.3.2 표현식 삽입

문자열은 문자열 연산자 + 를 사용할 수 있다. 피연산자 중 하나 이상이 문자열인 경우 문자열 연결 연산자로 작동한다. 템플릿 리터럴 내에서는 표현식 삽입을 통해 간단히 문자열을 삽입할 수 있다. 이를 통해 문자열 연산자 보다 가독성 좋고 간편하게 문자열을 조합할 수 있다. 표현식을 삽입할려면 ${}으로 표현식을 감싼다. 이때 표현식의 평가 결과가 문자열이 아니더라도 문자열로 타입이 강제로 변환되어 삽입된다.

var first = 'Ung-mo';
var last = 'Lee';

//ES5 문자열 연결
console.log('My name is' + first + '' + last + '.');

//ES6 표현식 삽입
console.log(`My name is ${first} ${last}.`);

console.log(`1 + 2 = ${1 + 3}`); // 1 + 2 = 3

6.4 불리언 타입

불리언 타입의 값은 논리적 참, 거짓을 나타내는 true와 false뿐이다. 참과 거짓으로 구분되는 조건에 의해 프로그램의 흐름을 제어하는 조건문에서 자주 사용한다.

var foo = true;
console.log(foo); // true

foo = false;
console.log(foo); // false

6.5 undefined 타입

undefined 타입은 undefined가 유일하다.

var foo;
console.log(foo); // undefined

var 키워드로 선언한 변수는 암묵적으로 메모리공간을 처음 할당이 이뤄질 떄까지 남아있는 쓰레기값을 유의하여 undefined로 초기화된다. 이처럼 이는 개발자가 의도적으로 할당하기 위한 값이 아니라 자바스크립트 엔진이 변수를 초기화할 때 사용하는 값이다. 변수를 참조할 때 undefined가 반환된다면 선언 이후 값이 할당된적 없는 변수란는 것을 간파할 수 있다. 그렇기에 개발자가 의도적으로 변수에 할당한다면 undefined의 본래 취지와 어긋날뿐더러 혼란을 줄 수 있으므로 권장하지 않는다 그렇다면 변수에 값이 없다는 것을 명시하고 싶을 떄 어떻게 하면 좋을까? 그런 경우 null를 할당한다.

6.6 null 타입

프로그래밍 언어에서 null은 변수에 값이 없다는 것을 의도적으로 명시할 때 사용한다. 이전에 할당되어 있던 값에 대한 참조를 명시적으로 제거하는 것을 의미하며, 자바스크립트엔진은 누구도 참조하지않는 메모리 공간에대해 가비지콜렉션을 수행할 것이다.

var foo = 'Lee';
foo = null;
// 이전에 참조를 제거. foo 변수는 더 이상 'Lee'를 참조하지 않는다.
// 변수의 스코프를 좁게 만들어 변수 자체를 재빨리 소멸시키는 편이 낫다.

함수가 유효한 값을 반환할 수 없는 경우 명시적으로 null를 반환하기도 한다. 예를 들어 HTML요소를 검색해 반환하는 document.querySelector 메서드는 조건에 부합하는 HTML 요소를 검색할 수 없는 경우 에러대신 null을 반환한다.

6.7 심벌 타입

심벌 값은 다른 값과 중복되지 않는 유일무이한 값이다. 따라서 주로 이름이 충돌할 위험이 없는 개체의 유일한 프로퍼티 키를 만들기 위해 사용한다. 심벌은 Symbol 함수를 호출해 생성한다. 이 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

6.8 객체 타입

자바스크립트는 객체 기반의 언어이며, 자바스크립트를 이루고 있는 거의 모든 것이 객체이다. 이는 11장 "원시 값과 객체의 비교"에서 더 자세히 다룬다.

6.9 데이터 타입의 필요성

6.9.1 데이터 타입에 의한 메모리 공간의 확보와 참조

var score = 100;

메모리에 값을 저장하려면 몇 바이트의 메모리 공간을 사용해야 낭비와 손실없이 값을 저장할 수 있는지 알아야한다. 자바스크립트 엔진은 데이터 타입, 즉 값의 종류에 따라 정해진 크기의 메모리 공간을 확보한다. 이번에는 값을 참조하는 경우를 생각해보자. 식별자 score를 통해 숫자 타입의 값 100이 저장되어 있는 메모리 공간의 선두메모리 셀 주소를 찾아갈 수 있다. 이때 값을 참조하려면 한 번에 읽어 들여야 할 메모리 공간의 크기, 즉 메모리 셀의 개수를 알아야한다. 그렇다면 컴퓨터는 한 번에 읽어 들여야할 메모리 셀의 크기를 어떻게 알 수 있을까? score변수에는 숫자 타입 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.

6.9.2 데이터 타입에 의한 값의 해석

모든 값은 데이터 타입을 가지며, 메모리에 2진수, 즉 비트의 나열로 저장된다. 메모리에 저장된 값은 데이터 타입에 따라 다르게 해석될 수 있다. 앞에서 살펴본 예제의 score 변수에 할당된 값은 숫자 타입의 값이다. 따라서 score 변수를 참조하면 메모리 공간의 주소에서 읽어들인 2진수를 숫자로 해석한다. 정리하자면,

• 값을 저장할 때 확보해야하는 메모리 공간의 크기를 결정하기 위해
• 값을 참조할 때 한 번에 읽어 들여야 할 메모리 공간의 크기를 결정하기 위해
• 메모리에서 읽어 들인 2진수를 어떻게 해석할지 결정하기 위해

6.10 동적 타이핑

6.10.1 동적 타입 언어와 정적 타입 언어

C,자바 와 같은 정적 타입 언어는 변수를 선언할 때 변수에 할당할 수 있는 값의 종류, 즉 데이터 타입을 사전에 선언해야한다. 이를 명시적 타입 선언이라 한다. 정적 타입 언어는 변수의 타입을 변겨할 수 없으며, 변수에 선언한 타입에 맞는 값만 할당할 수 있다. 만약 타입 체크를 통과하지 못했다면 에러를 발생시키고 프로그램의 실행 자체를 막는다.

그러나 자바스크립트는 변수를 선언할 때 타입을 선언하지 않는다. 어떠한 데이터 타입의 값이라도 자유롭게 할당할 수 있다. 즉 자바스크립트의 변수는 선언이 아닌 할당에 의해 타입이 결정(타입 추론 type inference)된다. 그리고 재할당에 의해 변수의 타입은 언제든지 동적을 변할 수 있다. 이를 동적 타입 언어이라 한다. 동적 타입 언어는 값을 할당하는 시점에서 변수의 타입이 동적으로 결정되고 변수의 타입을 언제든지 자유롭게 변경할수 있다.

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 적합하다.

6.10.2 동적 타입 언어와 변수

동적 타입 언어는 변수에 어떤 데이터 타입의 값이라도 자유롭게 할당할 수 있다. 하지만 언제나 그렇듯 편리함의 이면에는 위험도 도사리고 있다. 복잡한 프로그램에서는 변화하는 변수 값을 추적하기 어려울 수 있다. 또한 동적 타입 언어의 변수는 값을 확인하기 전에는 타입을 확신할 수 없다. 개발자의 의도와는 상관없이 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로 타입이 자동으로 변환되기도 하기에 잘못된 예측에 의한 오류가 존재한다. 결국 동적 타입 언어는 유연성은 높지만 신뢰성은 떨어진다.

이러한 이유로 변수를 사용하기 이전에 주의해야할 사항은 다음과 같다.

• 변수는 꼭 필요한 경우에만 한해 제한적으로 사용한다. 재할당으로 인한 자바스크립트 엔진의 타입 예측에서 오류가 발생할 가능성이 있다. 변수가 많을수록 가능성도 늘어난다.
• 변수의 유효 범위(스코프)는 최대한 좁게 만들어 변수의 부작용을 억제해야 한다. 13장 "스코프"에서 자세히 다룬다
• 전역 변수는 최대한 사용하지 않도록 한다. 어디서든 참조/변경 가능한 전역 변수는 의도치 않게 값이 변경될 가능성이 높고 다른 코드에 영향을 줄 수 있다.
• 변수보다는 상수를 사용해 값의 변경을 억제한다. 15장 "const 키워드"에서 자세히 다룬다
• 변수 이름은 변수의 목적이나 의미를 파악할 수 있도록 네이밍한다. 변수 이름뿐만 아니라 모든 식별자는 존재 이유를 파악할 수 있는 적절한 이름으로 지어야한다.