Comparison of primitive values ​​and objects

원시값과 객체의 비교

‘데이터 타입’ 구절에서 살펴봤듯이 데이터 타입은 크게 원시 타입과 객체 타입으로 구분할 수 있다. 데이터 타입을 원시 타입과 객체 타입으로 구분하는 이유는 무엇일까?

원시 타입과 객체 타입은 근본적으로 다르다는 의미일 것이다. 이 둘은 크게 세 가지 측면에서 다르다.

• 원시 타입의 갑, 즉 원시값은 변경 불가능한 값이다. 그러나 객체 타입의 값, 즉 객체는 변경 가능한 값이다.
• 원시값을 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 실제 값이 저장된다. 이에 비해 객체를 변수에 할당하면 변수에는 참조값이 저장된다.
• 원시값을 갖는 변수를 다른 변수에 할당하면 원시값이 복사되어 전달된다. (이를 값의 의한 전딜이라 한다.) 이에 비해 객체를 가리키는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 참조값이 복사되어 전달된다. (이를 참조에 의한 전달이라 한다.)

1. 원시값

1.1 변경 불가능한 값

원시값은 변경 불가능한 값이다. 다시 말해, 한 번 생성된 원시값은 읽기 전용값으로서 변경할 수 없다.

값을 변경할 수 없다는 것이 구체적으로 무엇을 말하는지 생각해보자.
먼저 변수와 값은 구분해서 생각해야 한다. 변수는 하나의 값을 저장하기 위해 확보한 메모리 공간 자체 또는 그 메모리 공간을 식별하기 위해 붙인 이름이고, 값은 변수에 저장된 데이터로서 표현식이 평가되어 생성된 결과를 말한다.
변경 불가능하다는 것은 변수가 아니라 값에 대한 진술이다.

즉, “원시값은 변경 불가능하다”라는 말은 원시값 자체를 변경할 수 없다는 것이지 변수 값을 변경할 수 없다는 것이 아니다. 변수는 언제든지 재할당을 통해 변수 값을 변경할 수 있다.(엄밀히 말하자면 변경이 아니라 교체할 수 있다.)

변수의 상대 개념인 상수는 재할당이 금지된 변수를 말한다. 상수도 값을 저장하기 위한 메모리 공간이 필요하므로 변수라고 할 수 있다.
단. 변수는 언제든지 재할당을 통해 변수 값을 변경(교체)할 수 있지만 상수는 단 한 번만 할당이 허용되므로 변수 값을 변경(교체)할 수 없다.
상수는 재할당이 금지된 변수일 뿐이다.

// const 키워드를 사용해 선언한 변수는 재할당이 금지된다. 상수는 재할당이 금지된 변수일 뿐이다.
const 0 = {};

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

원시값은 변경 불가능한 값, 즉 읽기 전용 값이다. 이러한 원시값의 특성은 데이터의 신뢰성을 보장한다.
원시값을 할당한 변수에 새로운 원시값을 재할당하면 메모리 공간에 저장되어 있는 재할당 이전의 원시값을 변경하는 것이 아니라 새로운 메모리 공간을 확보하고 재할당한 원시값을 저장한 후, 변수는 새롭게 재할당한 원시값을 가리킨다. 이떄 변수가 참조하던 메모리 공간의 주소가 바뀐다.

변수가 참조하던 메모리 공간의 주소가 변경된 이유는 변수에 할당된 원시값이 변경 불가능한 값이기 때문이다. 만약 원시값이 변경 가능한 값이라면 메모리 공간의 주소를 바꾸지 않고 원시값 자체를 변경하면 된다.

하지만 원시값은 변경 불가능하기 때문에 변수 값을 변경하기 위해 새로운 메모리 공간을 확보하고 재할당한 값을 저장해야 한다. 이러한 특성을 불변성이라 한다. 불변성을 갖는 원시값을 할당한 변수는 재할당 이외에 변수 값을 변경할 수 있는 방법이 없다.

1.2 문자열과 불변성

원시값인 문자열은 다른 원시값과 비교해 독특한 특징이 있다. 문자열은 0개 이상의 문자로 이뤄진 집합을 말하며, 1개의 문자는 2바이트의 메모리 공간에 저장된다. 따라서 문자열은 몇 개의 문자로 이뤄졌느냐에 따라 필요한 메모리 공간의 크기가 결정된다.
반면, 숫자 값은 1도, 1000000도 동일한 8바이트가 필요하지만 문자열의 경우 1개의 문자로 이뤄진 문자열은 2바이트, 10개의 문자로 이뤄진 문자열은 20바이트가 필요하다.

이와 같은 이유로 C나 자바에는 문자열 타입이 존재하지 않는다. 하지만 자바스크립트는 개발자의 편의를 위해 원시 타입인 문자열 타입을 제공한다.
이는 자바스크립트의 장점 중 하나다. 자바스크립트에서 문자열은 원시 타입이며, 변경 불가능하다.

1.3 값에 의한 전달

설명에 앞서 다음 예제를 살펴보자.

var score = 80;
var copy = score;

console.log(score); // 80
console.log(copy); // 80

score = 100;

console.log(score); //100
console.log(copy); // ??

score 변수에 숫자 값 80을 할당했다. 그리고 copy 변수에 score 변수를 할당했다. 그 후, score 변수에 새로운 숫자 값 100을 재할당하면 copy 변수의 값은 어떻게 될까?

이 질문의 핵심은 “변수에 변수를 할당했을 때 무엇이 어떻게 전달되는가?”이다. copy = score 에서 score는 변수 값 80으로 평가되므로 copy 변수에도 80이 할당될 것이다. 이때 새로운 숫자 값 80이 생성되어 copy 변수에 할당된다.

이처럼 변수에 원시값을 갖는 변수를 할당하면 할당받는 변수(copy)에는 할당되는 변수(score)의 원시값이 복사되어 전달된다. 이를 값에 의한 전달이라 한다. 위 예제의 경우 copy 변수에 원시값을 갖는 score 변수를 할당하면 할당받는 변수(copy)에는 할당되는 변수(score)의 원시값 80이 복사되어 전달된다.

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

이때 score 변수와 copy 변수는 숫자 값 80을 갖는다는 점에서는 동일하다. 하지만 socre변수와 copy변수의 값 80은 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값이다.

이제 score 변수의 값을 변경해 보자.

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

score 변수와 copy 변수의 값 80은 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값이라는 것에 주의하기 바란다.
따라서 score 변수의 값을 변경해도 copy 변수의 값에는 어떠한 영향도 주지 않는다.

2. 객체

객체는 프로퍼티의 개수가 정해져 있지 않으며, 동적으로 추가되고 삭제할 수 있다. 또한 프로퍼티의 값에도 제약이 없다. 따라서 객체는 원시값과 같이 확보해야 할 메모리 공간의 크기를 사전에 정해 둘 수 없다.
객체는 원시값과는 다른 방식으로 동작하도록 설계되어 있다. 원시값과의 비교를 통해 객체를 이해해보자.

2.1 변경 가능한 값

객체 타입의 값, 즉 객체는 변경 가능한 값이다. 먼저 변수에 객체를 할당하면 어떤 일이 일어나는지부터 살펴보자.

var person = {
  name: 'Kim'
};

원시값을 할당한 변수가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 원시값에 접근할 수 있다.
즉, 원시값을 할당한 변수는 원시값 자체를 값으로 갖는다. 하지만 객체를 할당한 변수가 기억하는 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 참조값에 접근할 수 있다. 참조값은 생성된 객체가 저장된 메모리 공간의 주소 그 자체이다.

위 그림을 보면 객체를 할당한 변수에는 생성된 객체가 실제로 저장된 메모리 공간의 주소가 저장되어 있다. 이 값을 참조값이라고 한다. 변수는 이 참조값을 통해 객체에 접근할 수 있다.

원시값을 할당한 변수를 참조하면 메모리에 저장되어 있는 원시값에 접근한다. 하지만 객체를 할당한 변수를 참조하면 메모리에 저장되어 있는 참조값을 통해 실제 객체에 접근한다.

일반적으로 원시값을 할당한 변수의 경우 “변수는 ..값을 갖는다” 라고 표현하지만 객체를 할당한 변수의 경우 “변수는 객체를 참조하고 있다” 또는 “변수는 객체를 가리키고 있다.”라고 표현한다.

객체를 생성하고 관리하는 방식은 매우 복잡하며 비용이 많이 드는 일이다. 객체를 변경할 때마다 원시값처럼 이전 값을 복사해서 새롭게 생성한다면 명확하고 신뢰성이 확보되겠지만 객체는 크기가 매우 클 수도 있고 원시값처럼 크기가 일정하지 않으며, 프로퍼티 값이 객체일 수도 있어서 복사해서 생성하는 비용이 많이 든다. 다시 말해, 메모리의 효율적 소비가 어렵다.

따라서 메모리의 효율성과 성능을 위해 객체는 변경 가능한 값으로 설계되어 있다. 객체는 이러한 구저적 단점에 따른 부작용이 있다. 그것은 원시값과는 다르게 여러 개의 식별자가 하나의 객체를 공유할 수 있다는 것이다.

2.2 참조에 의한 전달

여러 개의 식별자가 하나의 객체를 공유할 수 있다는 것이 무엇을 의미하는지, 이로 인해 어떤 부작용이 발생하는 지 확인해보자.

var person = {
  name: 'Kim'
};

// 참조값을 복사
var copy = person;

객체를 가리키는 변수(원본 person)를 다른 변수(사본 copy)에 할당하면 원본의 참조값이 복사되어 전달된다. 이를 참조에 의한 전달이라 한다.

위 그림처럼 원본 person을 사본 copy에 할당하면 원본 person의 참조값을 복사해서 copy에 저장한다. 이때 원본 person과 사본 Copy는 저장된 메모리 주소는 다르지만 동일한 참조값을 갖는다. 다시 말해, 원본 person과 사본 copy 모두 동일한 객체를 가리킨다. 이것은 두 개의 식별자가 하나의 객체를 공유한다는 것을 의미한다. 따라서 원본 또는 사본 중 어느 한쪽에서 객체를 변경하면 서로 영향을 주고받는다.