11장 원시값과 객체의 비교

6장 “데이터 타입”에서 살펴보았듯이 자바스크립스가 제공하는 타입은 크게 원시 타입과 객체 타입으로 구분할 수 있다.

원시 타입과 객체 타입은 크게 세 가지 측면에서 다르다.

• 원시 값은 변경 불가능한 값이다. 이에 비해 객체 타입의 값, 즉 객체는 변경 가능한 값이다.
• 원시 값을 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 실제 값이 저장된다. 이에 비해 객체를 변수에 할당하면 변수(확보된 메모리 공간)에는 참조 값이 저장된다.
• 원시 값을 갖는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 원시 값이 복사되어 전달된다. 이를 값에 의한 전달이라 한다.

11-1. 원시 값

11-1-1. 변경 불가능한 값

한 번 생성된 원시 값은 읽기 전용 값으로서 변경할 수 없다.

변경 불가능하다는 것은 변수가 아니라 값에 대한 진술이다.

즉, “원시 값은 변경 불가능하다”는 말은 원시 값 자체를 변경할 수 없다는 것이지 변수 값을 변경할 수 없다는 것이 아니다.

변수는 언제든지 재할당을 통해 변수 값을 변경할 수 있다.

상수는 재할당이 금지된 변수일 뿐이다.

변수가 참조하던 메모리 공간의 주소가 변경된 이유는 변수에 할당된 원시 값이 변경 불가능한 값이기 때문이다.

만약 원시 값이 변경 가능한 값이라면 변수에 새로운 원시 값을 재할당했을 때 변수가 가리키던 메로리 공간의 주소를 바꿀 필요 없이 원시 값 자체를 변경하면 그만이다.

하지만 원시 값은 변경 불가능한 값이기 때문에 직접 변경할 수 없다.

변수 값을 변경하기 위해 원시 값을 재할당하면 새로운 메모리 공간을 확보하고 재할당한 값을 저장한 후, 변수가 참조하던 메모리 공간의 주소를 변경한다. 값의 이러한 특성을 불변성이라 한다.

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

11-1-2. 문자열과 불변성

원시 값을 저장하기 위해 타입별로 메모리 공간의 크기가 미리 정해져있다.

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

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

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. 문자열은 변경 불가능한 값이기 때문이다. 이처럼 한 번 생성된 문자열은 읽기 전용 값으로서 변경할 수 없다. 원시 값은 어떤 일이 있어도 불변한다. 따라서 예기치 못 한 변경으로부터 자유롭다. 이는 데이터의 신뢰성을 보장한다.

11-1-3. 값에 의한 전달

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 새로운 숫자 값 100을 재할당하면 copy 변수의 값은 어떻게 될까?

질문의 핵심은 “변수에 변수를 할당했을 때 무엇이 어떻게 전달되는가?” 이다.

이처럼 변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하면 할당받는 변수(copy)에는 할당되는 변수(score)의 원시 값이 복사되어 전달된다. 이를 값에 의한 전달이라 한다. 위 예제의 경우 copy 변수에 원시 값을 갖는 score 변수를 할당하면 할당받는 변수(copy)에는 할당되는 변수(score)의 원시 값 80이 복사 되어 전달된다.

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

score 변수와 copy 변수의 값 80은 다른 메모리 공간에 저장된 별개의 값이므로 score 변수의 값을 변경해도 copy 변수의 값에는 어떠한 영향도 주지 않는다.

위 그림에서는 변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하면 원시 값이 복사되는 것으로 표현했다.

하지만 변수에 원시 값을 갖는 변수를 할당하는 시점에는 두 변수가 같은 원시 값을 참조하다가 어느 한쪽의 변수에 재할당이 이뤄졌을 때 비로소 새로운 메모리 공간에 재할당된 값을 저장하도록 동작할 수도 있다.

var copy = score;

위 예제의 경우 score는 식별자 표현식으로서 숫자 값 80으로 평가된다. 이때 두 가지 평가 방식이 가능하다.

1. 새로운 80을 생성(복사)해서 메모리 주소를 전달하는 방식. 이 방식은 할당 시점에 두 변수가 기억하는 메모리 주소가 다르다.
2. score의 변수값 80의 메모리 주소를 그대로 전달하는 방식. 이 방식은 할당 시점에 두 변수가 기억하는 메모리 주소가 같다.

이처럼 “값의 의한 전달”도 사실은 값을 전달하는 것이 아니라 메모리 주소를 전달한다. 단, 전달된 메모리 주소를 통해 메모리 공간에 접근하면 값을 참조할 수 있다.

하지만 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.

11-2-1. 변경 가능한 값

var person = {
  name: 'Lee',
};

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

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 접근하지만, 객체를 할당한 변수를 참조하면 메모리에 저장되어 있는 참조 값을 통해 실제 객체에 접근한다.

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 삭제 할 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"}

이때 객체를 할당한 변수에 재할당을 하지 않았으므로 객체를 할당한 변수의 참조 값은 변경되지 않는다.

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

메모리 사용의 효율성과 성능을 위해 어느 정도의 구조적인 단점을 감안한 설계라고 할 수 있다. 객체는 이러한 구조적 단점에 따른 부작용이 있다. 그것은 원시 값과는 다르게 여러 개의 식별자가 하나의 객체를 공유할 수 있다는 것이다.

얕은 복사와 깊은 복사

객체를 프로퍼티 값으로 갖는 객체의 경우:

• 얕은 복사(Shallow Copy): 객체의 최상위 레벨만 복사하는 것. 중첩된 객체는 참조만 복사된다.
• 깊은 복사(Deep Copy): 객체에 중첩되어 있는 객체까지 모두 복사하는 것. 완전히 독립적인 복사본을 생성한다.

주의: 단순히 변수에 객체를 할당하는 것은 복사가 아니라 참조를 공유하는 것이다.

// 참조 공유 (복사 아님)
let obj1 = { a: 1, b: { c: 2 } };
let obj2 = obj1; // 참조만 복사됨
 
obj2.b.c = 20;
console.log(obj1.b.c); // 20 (같은 객체를 가리킴)
console.log(obj2.b.c); // 20
 
// 얕은 복사 예제
let obj3 = { a: 1, b: { c: 2 } };
let obj4 = { ...obj3 }; // 스프레드 연산자를 이용한 얕은 복사
 
obj4.a = 10; // 최상위 레벨 변경
obj4.b.c = 20; // 중첩 객체 변경
 
console.log(obj3.a); // 1 (영향 없음)
console.log(obj3.b.c); // 20 (영향 있음 - 중첩 객체는 참조가 복사됨)
 
// 깊은 복사 예제
let obj5 = { a: 1, b: { c: 2 } };
let obj6 = JSON.parse(JSON.stringify(obj5)); // 깊은 복사
 
obj6.b.c = 20;
console.log(obj5.b.c); // 2 (영향 없음)
console.log(obj6.b.c); // 20

11-2-2. 참조에 의한 전달

객체를 가리키는 변수를 다른 변수에 할당하면 원본의 참조 값이 복사되어 전달된다. 이를 참조에 의한 전달이라 한다.

이때 원본과 사본은 저장된 메모리 주소는 다르지만 동일한 참조 값을 갖는다. 다시 말해, 원본과 사본 모두 동일한 객체를 가리킨다.

이것은 두 개의 식별자가 하나의 객체를 공유한다는 것을 의미한다.

따라서 원본 또는 사본 중 어느 한쪽에서 객체를 변경하면 서로 영향을 주고 받는다.

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

따라서 자바스크립트에는 “참조에 의한 전달”은 존재하지 않고 “값에 의한 전달”만이 존재한다고 말할 수 있다.

var person1 = {
  name: 'Lee',
};
 
var person2 = {
  name: 'Lee',
};
 
console.log(person1 === person2); // 1
console.log(person1.name === person2.name); // 2

객체 리터럴은 평가될 때마다 객체를 생성한다. 따라서 person1 변수와 person2 변수가 가리키는 객체는 비록 내용은 같지만 다른 메모리에 저장된 별개의 객체다. 즉, person1 변수와 person2 변수의 참조 값은 전혀 다른 값이다. 따라서 1은 false다.

하지만 프로퍼티 값을 참조하는 person1.name과 person2.naem은 값으로 평가될 수 있는 표현식으로 둘 모두 원시 값 ‘Lee’로 평가된다. 따라서 2는 true다.

학습 점검 문제

문제 1: 원시 값의 불변성

다음 코드의 실행 결과를 예측하고, 왜 그렇게 동작하는지 설명하시오.

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

100
80

문제 2: 문자열과 불변성

다음 코드의 실행 결과를 예측하고, 그 이유를 설명하시오.

let str = 'hello';
 
str[0] = 'H';
console.log(str);
 
str = 'Hello';
console.log(str);

hello
Hello

문제 3: 객체 변경과 참조 값

다음 코드의 실행 결과를 예측하고, 객체와 원시 값의 차이를 설명하시오.

const person = { name: 'Lee' };
 
const copy = person;
 
copy.name = 'Kim';
copy.age = 20;
 
console.log(person);
console.log(copy);

{ name: 'Kim', age: 20 }
{ name: 'Kim', age: 20 }

문제 4: 얕은 복사 vs 참조 공유

다음 코드의 실행 결과를 예측하고, 얕은 복사가 어떻게 동작하는지 설명하시오.

const user1 = {
  name: 'Lee',
  address: {
    city: 'Seoul',
  },
};
 
const user2 = { ...user1 }; // 얕은 복사
 
user2.name = 'Kim';
user2.address.city = 'Busan';
 
console.log(user1.name, user1.address.city);
console.log(user2.name, user2.address.city);

Lee Busan
Kim Busan

문제 5: 객체 비교와 원시 값 비교

다음 코드에서 각 console.log의 결과를 예측하고, 왜 그런지 설명하시오.

const person1 = { name: 'Lee' };
const person2 = { name: 'Lee' };
 
const person3 = person1;
 
console.log(person1 === person2);
console.log(person1.name === person2.name);
console.log(person1 === person3);

false
true
true