11장 - 원시 값과 객체의 비교 [모던 자바스크립트 Deep Dive]

자바스크립트의 데이터 타입은 크게 원시 타입과 객체 타입으로 구분할 수 있다.

데이터 타입을 원시 타입과 객체 타입으로 구분하는 이유는 무엇일까?

1. 원시 타입은 변경 불가능한 값(immutable value)이다.
   객체 타입은 변경가능한 값(mutable value)이다.

2. 원시 값을 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 실제 값이 저장된다.
   객체를 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 참조 값이 저장된다.

3. 원시 값을 갖는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 원시 값이 복사되어 전달된다. 이를 값에 의한 전달이라 한다.(pass by value)
   긱체를 가리키는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 참조 값이 복사되어 전달된다. 이를 참조에 의한 전달이라 한다.(pass by reference)

   11.1 원시값

   변경 불가능한 값

   원시 값은 변경 불가능한 값으로 한번 생성된 원시 값은 읽기 전용 값으로서 변경할 수 없다.

• 변수: 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름

• 값: 변수에 저장된 데이터로서 표현식이 평가되어 생성된 결과

  변경 불가능하다는 것은 변수가 아니라 값에 대한 진술이다.

  변수의 상대 개념인 상수는 재할당이 금지된 변수를 말한다.

  상수와 변경 불가능한 값을 동일시하는 것은 곤란하다.
  상수는 재할당이 금지된 변수일 뿐이다.

  원시 값은 어떤 일이 있어도 불변한다.
  이러한 특성은 데이터의 신뢰성을 보장한다.

  원시 값을 할당한 변수에 새로운 원시 값을 재할당하면 메모리 공간에 저장되어 있는 재할당 이전의 원시 값을 변경하는 것이 아니라 새로운 메모리 공간을 확보하고 재할당한 원시 값을 저장한 후, 변수는 새롭게 재할당한 원시 값을 가리킨다.

  이때 변수가 참조하던 메모리 공간의 주소가 바뀐다.

  

  만약 원시 값이 변경 가능한 값이라면 변수에 새로운 원시 값을 재할당했을 때 변수가 가리키던 메모리 공간의 주소를 바꿀 필요없이 원시 값 자체를 변경하면 그만이다.
  메모리 공간의 주소는 바뀌지 않는다.

  불변성을 갖는 원시 값을 할당한 변수는 재할당 이외에 변수 값을 변경할 수 있는 방법이 없다.

  문자열과 불변성

  원시 값을 저장하려면 먼저 확보해야 하는 메모리 공간의 크기를 결정해야 한다.
  이를 위해 타입별로 메모리 공간의 크기가 미리 정해져 있다.

  ECMAScript 사양에 문자열(2바이트)과 숫자 타입(8바이트) 이외의 원시 타입은 크기를 명확히 규정하고 있지는 않아서 브라우저 제조사의 구현에 따라 원시 타입의 크기는 다를 수 있다.

원시 값인 문자열은 몇 개의 문자로 이뤄졌느냐에 따라 필요한 메모리 공간의 크기가 결정된다.

C언어는 하나의 문자를 위한 char 타입만 있고 문자열을 문자의 배열로 처리하고 자바에서는 문자열을 String 객체로 처리한다.

자바스크립트는 원시 타입인 문자열 타입을 제공한다.
문자열은 원시 타입이며 변경 불가능하다.

문자열은 유사 배열 객체이면서 이터러블이므로 배열과 유사하게 각 문자에 접근할 수 있다.

유사 배열 객체란?
마치 배열처럼 인덱스로 프로퍼티 값에 접근할 수 있고 length 프로퍼티를 갖는 객체를 말한다. 문자열은 배열처럼 인덱스를 통해 각 문자에 접근할 수 있으며, length 프로퍼티를 갖기 때문에 유사 배열 객체이고 for문으로 순회할 수도 있다.

var str = 'string';

console.log(str[0]); //s

//원시 값인 문자열이 객체처럼 동작한다.
console.log(str.length); //6
console.log(str.toUpperCase()); //STRING

원시 값을 객체처럼 사용하면 원시 값을 감싸는 래퍼 객체로 자동 변환된다.

var str = 'string';

str[0] = 'S'
console.log(str); //string

이미 생성된 문자열의 일부 문자를 변경해도 반여오디지 않는다.
문자열은 변경 불가능한 값이기 때문이다.
이처럼 한번 생성된 문자열은 읽기 전용 값으로서 변경할 수 없다.

값에 의한 전달

변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하면 할당받는 변수에는 할당되는 변수의 원시 값이 복사되어 전달된다.
이를 값에 의한 전달이라 한다.

var score = 80;

var copy = score;

console.log(score === copy);
//true

score 변수와 copy 변수의 값은 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값이다.
따라서 score 변수의 값을 변경해도 copy 변수의 값에는 어떠한 영향도 주지 않는다.

엄격하게 표현하면 변수에는 값이 전달되는 것이 아니라 메모리 주소가 전달되기 때문이다. 이는 변수와 같은 식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하고 있기 때문이다.
즉 식별자는 메모리 주소에 붙인 이름이라고 할 수 있다.

var copy = score;
이 경우 score는 식별자 표현식으로서 숫자 값 80으로 평가 됩니다.

이때 두 가지 평가 방식이 가능하다.

1. 새로운 80을 생성해서 메모리 주소를 전달하는 방식.
   이 방식은 할당 시점에 두 변수가 기억하는 메모리 주소가 다르다.

2. score의 변수 값 80의 메모리 주소를 그대로 전달하는 방식.
   이 방식은 할당 시점에 두 변수가 기억하는 메모리 주소가 같다.

"값에 의한 전달"도 사실은 값을 전달하는 것이 아니라 메모리 주소를 전달한다.

단, 전달된 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 값을 참조할 수 있다.

변수 할당 시점이든, 두변수 중 어느 하나의 변수에 값을 재할당하는 시점이든
결국은 두 변수의 원시 값은 서로 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값이 되어 어느 한쪽에서 재할당을 통해 값을 변경하더라도 서로 간섭할 수 없다는 것이다.

11.2 객체

객체는 프로퍼티의 개수가 정해져 있지 않으며, 동적으로 추가되고 삭제할 수 있다.
따라서 객체는 원시 값과 같이 확보해야 할 메모리 공간의 크기를 사전에 정해 둘 수 없다.

자바스크립트 객체의 관리 방식
자바스크립트 객체는 프로퍼티 키를 인덱스로 사용하는 해시 테이블이라고 생각할 수 있다. 대부분의 자바스크립트 엔진은 해시 테이블과 유사하지만 높은 성능을 위해 일반적인 해시 테이블보다 나은 방법으로 객체를 구현한다.

자바나 c++ 같은 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어는 사전에 정의된 클래스를 기반으로 객체를 생성한다. 객체가 생성된 이후에는 프로퍼티를 삭제하거나 추가할 수 없다.

하지만 자바스크립트는 클래스 없이 객체를 생성할 수 있으며 객체가 생성된 이후라도 동적으로 프로퍼티와 메서드를 추가할 수 있다.

성능 면에서는 클래스 기반 객체지향 프로그래밍 언어의 객체보다 생성과 프로퍼티 접근에 비용이 더 많이 드는 비효율적인 방법이다.

V8 자바스크립트 엔진에서는 프로퍼티에 접근하기 위해 동적 탐색 대신 히든 클래스라는 방식을 사용해 c++ 객체의 프로퍼티에 접근하는 정도의 성능을 보장한다.

히든 클래스는 자바와 같이 고정된 객체 레이아웃과 유사하게 동작한다.

v8의 히든클래스 이야기

변경 가능한 값

객체 타입의 값은 변경 가능한 값이다.

원시 값을 할당한 변수는 원시 값 자체를 값으로 갖는다.
하지만 객체를 할당한 변수가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 참조 값에 접근할 수 있다.

참조 값은 생성된 객체가 생성된 객체가 저장된 메모리 공간의 주소 그 자체다.

객체를 할당한 변수를 참조하면 메모리에 저장되어 있는 참조 값을 통해 실체 객체에 접근한다.

위 예제에서 person 변수는 객체 { name: 'Lee' }를 가리키고 있다.

객체는 변경 가능한 값이다.
따라서 객체를 할당한 변수는 재할당 없이 객체를 직접 변경할 수 있다.

즉 재할당 없이 프로퍼티를 동적으로 추가할 수도 있고 프로퍼티 값을 갱신할 수도 있으며 프로퍼티 자체를 삭제할 수도 있다.

메모리를 효율적으로 사용하기 위해, 그리고 객체를 복사해 생성하는 비용을 절약하여 성능을 향상시키기 위해 객체는 변경 가능한 값으로 설계되어 있다.

여러 개의 식별자가 하나의 개체를 공유할 수 있다.

참조에 의한 전달

var person = {
  name: 'Lee'
};

//참조 값을 복사(얕은 복사)
var copy = person;

객체를 가리키는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 참조 값이 복사되어 전달된다.

이를 참조에 의한 전달이라 한다.

원본과 사본 모두 동일한 객체를 가리킨다.

두 개의 식별자가 하나의 객체를 공유하는 것을 의미한다.

따라서 어느 한쪽에서 객체를 변경하면 서로 영향을 주고 받는다.

"값에 의한 전달"과 "참조에 의한 전달"은 식별자가 기억하는 메모리 공간에 저장되어 있는 값을 복사해서 전달한다는 면에서 동일하다.

다만 식별자가 기억하는 메모리 공간, 즉 변수에 저장되어 있는 값이
원시 값이냐 참조 값이냐 차이만 있을 뿐이다.

자바스크립트에는 포인터가 존재하지 않기때문에 포인터가 존재하는 다른 프로그래밍 언어의 "참조에 의한 전달"과 의미가 정확히 일치하지 않는다.