[모던 자바스크립트 Deep Dive] 06장 데이터 타입

- 데이터 타입은 값의 종류를 말한다. 자바스크립트의 모든 값은 데이터 타입을 갖는다.

- 자바스크립트(ES6)는 7개의 데이터 타입을 제공한다. 7개의 데이터 타입은 원시 타입과 객체 타입으로 분류할 수 있다.

구분	데이터 타입	설명
원시타입	숫자(number) 타입	숫자, 정수와 실수 구분 없이 하나의 숫자 타입만 존재
	문자열(string) 타입	문자열
	불리언(boolean) 타입	논리적 참(true)와 거짓(false)
	undefined 타입	var 키워드로 선언된 변수에 암묵적으로 할당되는 값
	null 타입	값이 없다는 것을 의도적으로 명시할 때 사용하는 값
	심벌(symbol) 타입	ES6에서 추가된 7번째 타입
객체 타입		객체, 함수, 배열 등

 

6.1 숫자 타입

-  C나 자바의 경우, 정수(소수점 이하가 없는 숫자)와 실수(소수점 이하가 있는 숫자)를 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 타입이 별도로 존재하지 않는다.

// 숫자 타입은 모두 실수로 처리된다.
console.log(1 === 1.0); // true

- 정수로 표시된다 해도 사실은 실수이기 때문에, 정수로 표시되는 수끼리 나누더라도 실수가 나올 수 있다.

- 숫자 타입은 추가적으로 세 가지 특별한 값도 표현할 수 있다.

• Infinity: 양의 무한대
• - Infinity: 음의 무한대
• NaN: 산수 연산 불가(not-a-number)

// 숫자 타입의 세 가지 특별한 값
console.log(10 / 0); // Infinity
console.log(10 / -0); // Infinity
console.log(1 * 'String'); // NaN

 

6.2 문자열 타입

- 문자열 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. 자바스크립트에서 가장 일반적인 표기법은 작은따옴표를 사용하는 것이다.

- C는 문자열 타입을 제공하지 않고 문자의 배열로 문자열을 표현하고, 자바는 문자열을 객체로 표현한다. 그러나 자바스크립트의 문자열은 원시 타입이며, 변경 불가능한 값이다. 이것은 문자열이 생성되면 그 문자열을 변경할 수 없다는 것을 의미한다.

 

6.3 템플릿 리터럴

- ES6부터 템플릿 리터럴이라고 하는 새로운 문자열 표기법이 도입되었다. 

- 템플릿 리터럴은 멀티라인 문자열, 표현식 삽입, 태그드 템플릿 등 편리한 문자열 처리 기능을 제공한다.

- 템플릿 리터럴은 런타임에 일반 문자열로 변환되어 처리된다.

- 템플릿 리터럴은 일반 문자열과 비슷해 보이지만 작은따옴표('') 또는 큰따옴표("") 같은 일반적인 따옴표 대신 백틱(``)을 사용해 표현한다. 

6.3.1 멀티라인 문자열

- 일반 문자열 내에서는 줄바꿈(개행)이 허용되지 않는다.

- 따라서 일반 문자열 내에서 줄바꿈 등의 공백을 표현하려면 백슬래시(\)로 시작하는 이스케이프 시퀀스를 사용해야 한다.

출처: https://velog.io/@hyerani

 

- 일반 문자열과 달리 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);

6.3.2 표현식 삽입

- 문자열은 문자열 연산자 +를 사용해 연결할 수 있다. + 연산자는 피연산자 중 하나 이상이 문자열인 경우 문자열 연결 연산자로 동작한다. 그 외의 경우는 덧셈 연산자로 동작한다.

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

// ES6: 표현식 삽입
console.log(`My name is ${first} ${last}.`); // My name is Ung-mo Lee.

- 표현식을 삽입하려면 ${}으로 표현식을 감싼다. 이때 표현식의 평가 결과가 문자열이 아니더라도 문자열로 타입이 강제로 변환되어 삽입된다.

 

6.4 불리언 타입

- 불리언 타입의 값은 논리적 참, 거짓을 나타내는 true와 false뿐이다. 

- 불리언 타입의 값은 참과 거짓으로 구분되는 조건에 의해 프로그램의 흐름을 제어하는 조건문에서 자주 사용한다.

 

6.5 undefined 타입

- undefined 타입의 값은 undefined 가 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.

- 자바스크립트 엔진이 변수를 초기화하는 데 사용하는 undefined를 개발자가 의도적으로 변수에 할당한다면 undefined의 본래 취지와 어긋날뿐더러 혼란을 줄 수 있으므로 권장하지 않는다. 그런 경우에는 null을 할당한다.

 

6.6 null 타입

- null 타입의 값은 null이 유일하다. 자바스크립트는 대소문자를 구별하므로 null은 Null, NULL 등과 다르다.

- 변수에 null을 할당하는 것은 변수가 이전에 참조하던 값을 더이상 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. 

 

6.7 심벌 타입

- 심벌(symbol)은 ES6에서 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 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.

- 지금까지 살펴본 6가지 데이터 타입 이외의 값은 모두 객체 타입이다.

 

6.9 데이터 타입의 필요성

6.9.1 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. 즉, 몇 바이트의 메모리 공간을 사용해야 낭비와 손실 없이 값을 저장할 수 있는지 알아야 한다.

var score = 100;

- 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 확보한다. 그리고 100을 2진수로 저장한다.

출처: https://velog.io/@indongcha

- 자바스크립트는 숫자 타입의 값을 생성할 때 배정밀도 64비트 부동소수점 형식을 사용한다. 따라서 실제로 메모리에 저장되는 2진수 값은 위 그림과 다르다.

- 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 들어야 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.

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. 예를 들어, 메모리에 저장된 값 0100 0001을 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. 

- 자바스크립트의 모든 값은 데이터 타입을 갖는다. 데이터 타입이 필요한 이유는 다음과 같다.

• 값을 저장할 때 확보해야 하는 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

- C나 자바 같은 정적 타입 언어는 변수를 선언할 때 변수에 할당할 수 있는 값의 종류, 즉 데이터 타입을 사전에 선언해야 한다. 이를 명시적 타입 선언이라 한다. 

// c 변수에는 1바이트 정수 타입의 값(-128 ~ 127)만 할당할 수 있다.
char c;

// num 변수에는 4바이트 정수 타입의 값(-2,124,483,648 ~ 2,124,483,647)만 할당할 수 있다.
int num;

- 정적 타입 언어는 변수의 타입을 변경할 수 없으며, 변수에 선언한 타입에 맞는 값만 할당할 수 있다. 정적 타입 언어는 컴파일 시점에 타입 체크(선언한 데이터 타입에 맞는 값을 할당했는지 검사하는 처리)를 수행한다.

- 타입 체크를 통과하지 못했다면 에러를 발생시키고 프로그램의 실행 자체를 막는다. 이를 통해 타입의 일관성을 강제함으로써 더욱 안정적인 코드의 구현을 통해 런타임에 발생하는 에러를 줄인다. 

- 대표적인 정적 타입 언어로 C, C++, 자바, 코틀린, 고, 하스켈, 러스트, 스칼라 등이 있다.

- 자바스크립트는 정적 타입 언어와 다르게 변수를 선언할 때 타입을 선언하지 않는다. 다만 var, let, const 키워드를 사용해 변수를 선언할 뿐이다. 

- 자바스크립트의 변수는 정적 타입 언어와 같이 미리 선언한 데이터 타입의 값만 할당할 수 있는 것이 아니다. 어떠한 데이터 타입의 값이라도 자유롭게 할당할 수 있다.

- 자바스크립트의 변수는 선언이 아닌 할당에 의해 타입이 결정(타입 추론; type inference)된다. 그리고 재할당에 이해 변수의 타입은 언제든지 동적으로 변할 수 있다. 이러한 특징을 동적 타이핑이라 하며, 자바스크립트를 정적 타입 언어와 구별하기 위해 동적 타입(dynamic/weak type) 언어라 한다. 대표적인 동적 타입 언어로는 자바스크립트, 파이썬, PHP, 루비, 리스프, 펄 등이 있다. 

6.10.2 동적 타입 언어와 변수

- 동적 타입 언어는 변수에 어떤 데이터 타입의 값이라도 자유롭게 할당할 수 있다. 

- 모든 소프트웨어 아키텍처에는 트레이드오프(trade-off)가 존재하며, 모든 애플리케이션에 적합한 은 탄환(silver bullet)은 없듯이 동적 타입 언어 또한 구조적인 단점이 있다. 

- 동적 타입 언어의 변수는 값을 확인하기 전에는 타입을 확인할 수 없다. 

- 더욱이 자바스크립트는 개발자의 의도와는 상관없이 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로 타입이 자동으로 변환되기도 한다. 즉, 숫자 타입의 변수일 것이라고 예측했지만 사실은 문자열 타입의 변수일 수도 있다는 말이다. 

- 결국 동적 타입 언어는 유연성은 높지만 신뢰성은 떨어진다.