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

JS의 데이터타입은 크게 원시타입과 객체타입으로 구분할 수 있다.

원시 값은 변경 불가능한 값, 객체(참조) 값은 변경 가능한 값이다.

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

객체를 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 참조 값이 저장된다.

원시값을 갖는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 원시 값이 복사되어 전달된다 => 값에 의한 전달

객체를 가리키는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 참조값이 복사되어 전달된다. => 참조에 의한 전달

 

11.1 원시 값

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11.1.1 변경 불가능한 값

원시 타입의 값, 즉 원시값은 변경 불가능한 값임. 즉 읽기전용 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 진술임.

원시값 자체는 변경할 수 없지만 변수 값은 언제든지 재할당을 통해 교체할 수 있다.

변수의 상대개념인 상수는 재할당이 금지된 변수로 값과 동일시 하지 않는다.

상수는 메모리공간이 필요한 변수이지만 한 번만 할당이 허용되는 것일 뿐이다.

// const 키워드를 사용해 선언한 변수는 재할당이 금지된다 === 상수
const o = {}

// const 키워드를 사용해 선언한 변수에 할당한 원시 값은 변경할 수 없다.
// 하지만 const 키워드를 사용해 선언한 변수에 할당한 객체는 변경할 수 있다.
o.a = 1
console.log(o) // {a:1}

원시 값은 어떤 일이 있어도 불변한다는 데이터 특성은 신뢰를 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.

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

 

11.1.2 문자열과 불변성

원시 값을 저장하려면 먼저 확보해야 하는 메모리 공간의 크기를 결정해야 한다. 이를 위하 원시 타입별로 메모리 공간의 크기가 미리 정해져 있다. ECMAScript 사양에 문자열 타입(2bite)과 숫자 타입(8bite)이외의 원시 타입은 크기를 명확히 규정하고 있지는 않아서 브라우저 제조사의 구현에 따라 원시타입의 크기가 다를 수 있다.

1과 1000000도 동일한 8바이트가 필요한 숫자와 달리 1개의 문자는 2바이트 메모리 공간에 저장된다. 따라서 1개의 문자로이루어진 문자열은 2바이트, 10개의 문자로 이루어진 문자열은 20바이트가 필요하다.

이런 이유로 C에는 하나의 문자를 위한 데이터 타입(char)만 있을 뿐 문자열 타입은 존재하지 않는다. C에서는 문자열을 문자의 배열로 처리하고 자바에서는 문자열을 String 객체로 처리한다.

자바스크립트에서는 개발자의 편의를 위해 원시 타입인 문자열 타입을 제공하며 변경 불가능하다. 

 

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

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

var str = 'string'

//문자열은 유사 배열이므로 배열과 유사하게 인덱스를 사용해 각 문자에 접근할 수 있다.
console.log(str[0]) // s

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

// 원시 값인 문자열이 객체? 
// 21장에서 원시 값을 객체처럼 사용하면 원시값을 감싸는 래퍼 객체로 자동변환을 알아볼 수 있다.

var str = 'string'

// 문자열은 유사 배열이므로 배열과 유사하게 인덱스를 사용해 각 문자에 접근할 수 있다.
// 하지만 문자열은 원시 값이므로 변경할 수 없다. 이때 에러가 발생하지 않는다.
str[0] = 'S'

console.log(str) // string

str[0] = 'S' 처럼 이미 생성된 문자열의 일부 문자를 변경해도 반영되지 않는다.

한번 생성된 문자열은 읽기 전용 값으로서 변경할 수 없다 => 원시값의 불변성, 데이터의 신뢰성 보장

그러나, 변수에 새로운 문자열을 재할당하는 것은 가능. 기존 문자열을 변경하는것이 아니라 새로운 문자열을 새롭게 할당하는 것이기 때문.

 

11.1.3 값에 의한 전달

변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하면 할당받는 변수(copy)에는 할당되는 변수(score)의 원시 값이 복사되어 전달된다.

이를 값에 의한 전달 이라한다.

var score = 80

// copy 변수에는 score 변수의 값 80이 복사되어 할당된다.
var copy = score

console.log(score, copy) // 80 80
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.
score = 100
console.log(score, copy) // 100 80
console.log(score === copy) // false

score와 copy 변수는 숫자 값 80을 갖는다는 점에서는 동일하지만, 각 변수에 저장된 값 80은 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값이다. 둘은 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값이기 때문에 score변수의 값을 변경해도 copy 변수의 값에는 어떠한 영향도 주지 않는다.

하지만 변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하는 시점에는 두 변수가 같은 원시 값을 참조하다가 어느 한쪽의 변수에 재할당이 이루어 졌을 때 비로소 새로운 메모리 공간에 재할당 된 값을 저장하도록 동작할 수도 있다. === 파이썬얘기임

 

값이 의한 전달이라는 용어에 대한 설명 : 

변수에는 값이 전달되는 것이 아니라 메모리 주소가 전달되기 때문에 변수와 같은 식별자는 값이 아니라 메모리 주소를 기억하고 있다.

 

11.2 객체

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

자바스크립트 객체는 프로퍼티 키를 인덱스로 사용하는 해시테이블이라고 생각할 수 있다. 대부분의 자바스크립트 엔진은 해시테이블과 유사하지만 높은 성능을 위해 일반적인 해시테이블보다 나은 방법으로 객체를 구현한다.

자바스크립트는 클래스 없이 객체를 생성할 수 있으며, 객체가 생성된 이후라도 동적으로 프로퍼티와 메서드를 추가할 수 있다. => 사용하기는 편리하지만 이론적으로 클래스기반 객체지향 프로그래밍 언어의 객체보다 프로퍼티 접근에 비용이 더 많이 든다.

// 1. 객체 리터럴로 객체 생성
const person = {
  name: "Alice",
  age: 25
};

console.log(person); 
// { name: 'Alice', age: 25 }

// 2. 객체에 동적으로 프로퍼티 추가
person.job = "Engineer";
console.log(person); 
// { name: 'Alice', age: 25, job: 'Engineer' }

// 3. 객체에 동적으로 메서드 추가
person.greet = function() {
  console.log(`Hello, my name is ${this.name} and I am a ${this.job}.`);
};

person.greet(); 
// Hello, my name is Alice and I am a Engineer.

 

11.2.1 변경 가능한 값

객체 타입의 값, 즉 객체는 변경 가능한 값이다. 

// 할당이 이뤄지는 시점에 객체 리터럴이 해석되고, 그 결과 객체가 생성된다.
var person = {
	name : 'Lee'
}

// person 변수에 저장되어 있는 참조 값으로 실제 객체에 접근한다.
console.log(person) // {name: "Lee"}

원시 값을 할당한 변수가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 원시 값에 접근할 수 있다.

즉, 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 저장된 메모리 공간의 주소 그 자체다.

 

원시 값을 할당한 변수를 참조하면 메모리에 저장되어 있는 원시 값에 접근한다. 하지만 객체를 할당한 변수를 참조하면 메모리에 저장되어 있는 참조 값을 통해 실제 객체에 접근한다.

위 예제의 person (주소 0x000000F2) 은 {name: 'Lee'} (주소 0x00001332) 를 참조하고있다.

// 예시
let obj1 = { name: "Alice" };
let obj2 = obj1; // obj1의 참조 값을 obj2에 복사

console.log(obj1); // { name: "Alice" }
console.log(obj2); // { name: "Alice" }

// obj1을 통해 객체를 변경하면 obj2도 영향을 받음
obj1.name = "Bob";
console.log(obj1); // { name: "Bob" }
console.log(obj2); // { name: "Bob" }

 

원시 값은 변경 불가능한 값이므로 원시 값을 갖는 변수의 값을 변경하려면 재할당 외에는 방법이 없다. 하지만 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.

var person = {
  name: 'Lee'
}

// 프로퍼티 값 갱신
person.name = 'Kim'
// 프로퍼티 동적 생성
person.address = 'Seoul'

console.log(person) // {name: "Kim', address: "Seoul"}

객체는 변경 가능한 값이므로 메모리에 저장된 객체를 직접 수정할 수 있다.

이때 객체를 할당한 변수에 재할당을 하지 않았으므로 객체를 할당한 변수의 참조값은 변경되지 않는다.

 

객체는 크기가 매우 클수도 있고, 원시값처럼 크기가 일정하지도 않으며, 프로퍼티 값이 객체일 수도 있어서 복사 생성 비용도 많이 든다. => 복사 생성하는 비용을 절약하여 성능 향상을 시키기 위해 객체는 변경이 가능하다.

위와 같은 구조적 단점에 따른 부작용 => 여러 개의 식별자가 하나의 객체를 공유할 수 있다는 점

let person1 = { name: "Alice", age: 25 };
let person2 = person1;  // person1의 참조 값이 person2에 복사됨

// person2를 통해 객체의 값을 변경
person2.age = 30;

console.log(person1.age); // 30
console.log(person2.age); // 30

 

이 부작용을 방지하는 방법

얕은 복사(Shallow Copy): Object.assign 또는 전개 연산자 { ...obj }를 사용해 새로운 객체를 생성하여 참조를 분리할 수 있다. 하지만 객체 내에 중첩된 객체가 있을 경우, 중첩 객체까지는 분리되지 않는다.

let person1 = { name: "Alice", age: 25 };
let person2 = { ...person1 };  // 얕은 복사

person2.age = 30;

console.log(person1.age); // 25 (변경되지 않음)
console.log(person2.age); // 30

 

깊은 복사(Deep Copy): 중첩된 객체까지 모두 복사하여 완전히 새로운 객체를 생성하는 방법이다. structuredClone을 사용하거나 라이브러리(예: Lodash)를 사용할 수 있다.

let person1 = { name: "Alice", age: 25, address: { city: "Seoul" } };
let person2 = structuredClone(person1);  // 깊은 복사

person2.address.city = "Busan";

console.log(person1.address.city); // "Seoul" (변경되지 않음)
console.log(person2.address.city); // "Busan"

 

원시 값을 할당한 변수를 다른 변수에 할당하는 것을 깊은 복사, 객체를 할당한 변수를 다른 변수에 할당하는 것을 얕은 복사라고 부르는 경우도 있음

const v = 1

// 깊은복사라고 부르는 경우도있다
const c1 = v
console.log(c1 === v) // true

const o = { x: 1 }

// 얕은복사라고 부르는 경우도있다
const c2 = o
console.log(c2 === o) // true

 

퀴즈

var person = {
  name: 'Lee'
}

var person2 = {
  name: 'Lee'
}

console.log(person1 === person2) // 1
console.log(person1.name === person2.name) // 2

=== 일치 비교연산자는 변수에 저장되어 있는 값을 타입 변환하지 않고 비교한다.

객체를 할당한 변수는 참조 값을 가지고 있고, 원시 값을 할당한 변수는 원시 값 자체를 갖고있다.

따라서 === 일치 비교 연산자를 통해 객체를 할당한 변수를 비교하면 참조 값을 비교하고,

원시 값을 할당한 변수를 비교하면 원시 값을 비교한다.

 

객체 리터럴은 평가될 때마다 객체를 생성한다. 따라서 person1 변수와 person2 변수가 가리키는 객체는 비록 내용은 같지만 다른 메모리에 저장된 별개의 객체다. 즉 1은 false.

프로퍼티 값을 참조하는 person1.name과 person2.name 은 값으로 평가될 수 있는 표현식이다. 두 표현식 모두 원시 값 'Lee'로 평가된다. 따라서 2는 true.

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퀴즈1. JavaScript에서 데이터 타입은 크게 무엇과 무엇으로 나뉘나요?

- 원시 타입과 객체 타입

퀴즈2. 변경할 수 없는 값을 가지며, 변수에 할당되면 변수에 실제 값이 저장되는 타입은 무엇인가요?

- 원시 타입

퀴즈3. 객체 타입을 변수에 할당할 때 변수에는 무엇이 저장되나요?

- 참조 값

퀴즈4. JavaScript에서 문자열은 변경이 가능한가요? 그렇지 않다면 이유는 무엇인가요?

- 아니요, 문자열은 원시 타입으로 변경 불가능한 값입니다.

퀴즈5. 얕은 복사를 위해 JavaScript에서 사용할 수 있는 두 가지 방법은 무엇인가요?

- Object.assign()과 전개 연산자 { ...obj }

퀴즈6. 다음 코드의 실행결과는?

const person = { name: "Alice" };
const copy = person;
copy.name = "Bob";
console.log(person.name);

답:

"Bob". copy 변수는 person과 동일한 객체를 참조하고 있으므로 copy에서 수정한 값이 person에도 반영됩니다.

퀴즈7. 다음 코드의 실행결과는?

let score = 80;
let copy = score;
score = 100;
console.log(copy);

답:

80. 원시 값을 갖는 변수는 값에 의한 전달이기 때문에 copy 변수는 score의 값 80을 독립적으로 복사하여 가집니다.

퀴즈8. 다음 코드의 실행결과는?

let person1 = { name: "Alice", age: 25 };
let person2 = person1;
person2.age = 30;
console.log(person2.age);

답:

30. person2와 person1은 같은 객체를 참조하고 있으므로 age 속성 변경이 동일하게 반영됩니다.

퀴즈9. 아래 코드를 실행했을 때 console.log(obj1.value, obj2.value, result);의 출력 결과를 예상하고, 왜 그렇게 나오는지 설명하세요.

function modifyPrimitive(value) {
  value = 42;
}

function modifyObject(obj) {
  obj.value = 42;
}

let primitive = 10;
let obj1 = { value: 10 };
let obj2 = { value: 10 };

modifyPrimitive(primitive);
modifyObject(obj1);

const result = (obj1 === obj2);
console.log(obj1.value, obj2.value, result);

답:

출력 결과는 42 10 false 입니다.

설명:

1. modifyPrimitive(primitive); 호출에서는 원시 타입인 primitive의 값이 함수에 인자로 전달될 때 값 자체만 복사되기 때문에 함수 내부에서 value = 42;로 변경해도 primitive의 값은 여전히 10입니다. 함수 내에서 변경된 value는 지역 변수로, 원본 primitive에는 영향을 미치지 않습니다.
2. modifyObject(obj1); 호출에서는 객체 타입인 obj1의 참조가 함수에 전달됩니다. 따라서 modifyObject 함수 내에서 obj.value = 42;로 설정하면 obj1 객체의 value 프로퍼티가 42로 변경됩니다.
3. obj1과 obj2는 동일한 구조를 가진 객체이지만, 각각 별도의 객체로 생성되었기 때문에 메모리에서 다른 참조를 가집니다. 그래서 const result = (obj1 === obj2);에서 obj1과 obj2는 같은 참조를 가지지 않기 때문에 false가 됩니다.

따라서 최종 출력은 42 10 false가 됩니다.