[Deep Dive] 연산자

작성일 Edited on Disqus:

연산자

연산자는 하나 이상의 표현식을 대상으로 산술, 할당, 비교, 논리, 타입, 지수 연산 등을 수행해 하나의 값을 만든다.

이 때 연산의 대상을 피연산자라 한다. 피연산자는 값으로 평가될 수 있는 표현식이어야 한다.
그리고 피연산자와 연산자의 조합으로 이뤄진 연산자 표현식도 값으로 평가될 수 있는 표현식이다.

자바스크립트가 제공하는 다양한 연산자에 대해 살펴보자.

산술 연산자

산술 연산자는 피연산자를 대상으로 수학적 계산을 수행해 새로운 숫자 값을 만든다.
산술 연산이 불가능한 경우, NaN을 반환한다.

산술 연산자는 피연산자의 개수에 따라 이항 산술 연산자와 단항 산술 연산자로 구분할 수 있다.

이항 산술 연산자

이항 산술 연산자는 2개의 피연산자를 산술 연산하여 숫자 값을 만든다.

모든 이항 산술 연산자는 피연산자의 값을 변경하는 부수효과가 없다.

1
2
3
4
5
5 + 2; // 7
5 - 2; // 3
5 * 2; // 10
5 / 2; // 2.5
5 % 2; // 1

단항 산술 연산자

단항 산술 연산자는 1개의 피연산자를 산술 연산하여 숫자 값을 만든다.

이 때 증가/감소(++/–) 연산자는 피연산자의 값을 변경한느 부수 효과가 있어 주의해야 한다.
즉 증가/감소 연산을 하면 피연산자의 값을 변경하는 암묵적 할당이 이뤄진다.

1
2
3
4
5
6
7
var x = 1;

x++; // x = x + 1;
console.log(x); // 2

x--; // x = x - 1;
console.log(x); // 1

또한 증가/감소 연산자는 위치에 따라 선 할당후 연산이 이루어지는지, 연산이 수행되고 할당이 이루어지는지 다르므로 주의해야 한다.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
var x = 5,
	result;

result = x++; // 선할당 후증가
console.log(result, x); // 5 6

result = ++x; // 선증가 후할당
console.log(result, x); // 7 7

result = x--; // 선할당 후감소
console.log(result, x); // 7 6

result = --x; // 선감소 후할당
console.log(result, x); // 5 5

+ 단항 연산자는 피연산자에 어떠한 효과도 없다.
다만 숫자 타입이 아닌 피연산자에 + 단항 연산자를 사용하면 피연산자를 숫자 타입으로 변환하여 반환한다.
이때 피연산자를 변경하는 것은 아니고 숫자 타입으로 변환한 값을 생성해서 반환한다. 즉 부수 효과가 없다.

1
2
3
4
var x = '1';

console.log(+x); // 1
console.log(x); // "1"

- 단항 연산자는 피연산자에 부호를 반전한 값을 반환한다.
+ 단항 연산자와 마찬가지로 숫자타입이 아닌 피연산자에 사용하면 피연산자를 숫자 타입으로 변환하여 반환한다.
이때 피연산자를 변경하는 것은 아니고 숫자 타입으로 변환한 값을 생성해서 반환한다. 즉 부수 효과가 없다.

1
2
-(-10); // 10 (부호 반전)
-true; // -1 (타입 변환)

문자열 연결 연산자

+ 연산자는 피연산자 중 하나 이상이 문자열인 경우 문자열 연결 연산자로 동작한다.
그 외의 경우는 산술 연산자로 동작한다.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
// 문자열 연결 연산자
'1' + 2; // "12"
2 + '1'; // "12"

// 산술 연산자
1 + 2; // 3

// 타입 변환이 일어나는 경우
1 + true; // 2
1 + undefined; // NaN

이 때 주목할 점은 개발자의 의도와는 상관 없이 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로 타입이 자동 변환되기도 한다는 것이다.
1 + true를 연산하면 자바스크립트 엔진은 암묵적으로 불리언 타입 값인 true를 숫자 탕비인 1로 강제로 변환한 후 연산을 수행한다.

이를 암묵적 타입 변환이라고 한다. 앞서 살펴본 +/- 단항 연산자도 암묵적 타입 변환이 발생한 것이다

할당 연산자

할당 연산자는 우항에 있는 피연산자의 평가 결과를 좌항에 있는 변수에 할당한다.
할당 연산자는 좌항의 변수에 값을 할당하므로 변수 값이 변하는 부수 효과가 존재한다.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
var x;

x = 10;
console.log(x); // 10

x += 5; // x = x + 5;
console.log(x); // 15

x -= 5; // x = x - 5;
console.log(x); // 10

x *= 5; // x = x * 5;
console.log(x); // 50

x /= 5; // x = x / 5;
console.log(x); // 10

x %= 5; // x = x % 5;
console.log(x); // 0

표현식은 값으로 평가 될 수 있는 문이고, 문에는 표현식인 문과 표현식이 아닌 문이 존재한다.
그렇다면 할당문은 표현식인 문일까, 표현식이 아닌 문일까?

할당문은 변수에 값을 할당하는 부수 효과만 있을 뿐 값으로 평가되지 않을 것처럼 보인다.
하지만 할당문은 값으로 평가되는 표현식인 문으로서 할당된 값으로 평가된다. 즉 변수에 할당할 수 있다.
이러한 특징을 활용해 여러 변수에 동일한 값을 연쇄 할당할 수 있다.

1
2
3
4
5
var a, b, c;

a = b = c = 0;

console.log(a, b, c); // 0 0 0

비교 연산자

비교 연산자는 좌항과 우항의 피연산자를 비교한 다음 그 결과를 불리언 값으로 반환한다.
비교 연산자는 if 문이나 for 문과 같은 제어문의 조건식에서 주로 사용한다.

동등/일치 비교 연산자

동등 비교 연산자와 일치 비교 연산자는 좌항과 우항의 피연산자가 같은 값으로 평가되는지 비교해 불리언 값을 반환한다.
하지만 비교하는 엄격성의 정도가 다르다.

동등 비교(==) 연산자는 좌항과 우항의 피연산자를 비교할 때 먼저 암묵적 타입 변환을 통해 타입을 일치시킨 후 같은 값인지 비교한다.
다시 말해 동등 비교 연산자는 좌항과 우항의 피연산자가 타입은 다르더라도 암묵적 타입 변환 후에 같은 값일 수 있다면 true를 반환한다.

동등 비교 연산자는 편리한 경우도 있지만 결과를 예측하기 어렵고 실수하기 쉬우므로 사용하지 않는 편이 좋다.

반면 일치 비교(===) 연산자는 좌항과 우항의 피연산자가 타입도 같고 값도 같은 경우에 한하여 true를 반환한다. 따라서 일치 비교 연산자는 예측하기 쉽다.

1
2
3
4
5
5 == 5; // true
5 == '5'; // true (암묵적 타입 변환)

5 === 5; // true
5 === '5'; // false (타입 변환 X)

일치 비교 연산자에서 주의할 것은 NaN이다.

1
NaN === NaN; // false

NaN은 자신과 일치하지 않는 유일한 값이다. 숫자가 NaN인지 조사하기 위해서는 빌트인 함수 Number.isNaN을 사용한다.

1
2
Number.isNaN(NaN); // true
Number.isNaN(10); // false

ES6에서 도입된 Object.is 메서드를 이용하면 예측 가능한 정확한 비교 결과를 얻을 수 있다.

1
2
3
4
5
-0 === +0; // true
Object.is(-0, +0); // false

NaN === NaN; // false
Object.is(NaN, NaN); // true

부동등 비교 연산자(!=)와 불일치 비교 연산자(!==)는 각각 동등 비교(==) 연산자와 일치 비교(===) 연산자의 반대 개념이다.

대소 관계 비교 연산자

대소 관계 비교 연산자는 피연산자의 크기를 비교하여 불리언 값을 반환한다.

1
2
3
4
5 > 0; // true
5 > 5; // false
5 >= 5; // true
5 <= 5; // true

삼항 조건 연산자

삼항 조건 연산자는 조건식의 평가 결과에 따라 반환할 값을 결정한다.
자바스크립트의 유일한 삼항 연산자이며, 부수 효과는 없다.

삼항 조건 연산자의 표현식은 다음과 같다.

조건식 ? 조건식이 true일 때 반환할 값 : 조건식이 false일 때 반환할 값

삼항 조건 연산자는 첫 번째 피연산자가 true로 평가되면 두 번째 피연산자를 반환하고, 첫 번째 피연산자가 false로 평가되면 세 번째 피연산자를 반환한다.
즉 삼항 조건 연산자는 두 번째 피연산자 또는 세 번째 피연산자로 평가되는 표현식이다.

삼항 조건 연산자는 if…else 문을 사용해도 유사하게 처리 가능하다. 하지만 삼항 조건 연산자 표현식은 값처럼 사용할 수 있는 반면 if…else 문은 값처럼 사용할 수 없다는 차이가 있다.

1
2
3
4
5
6
var x = 10;

var result1 = x % 2 ? '홀수' : '짝수';
console.log(result1); // 짝수

var result2 = if (x % 2) { result2 = '홀수'; } else { result2 = '짝수'; }; // SyntaxError: Unexpected token if

조건에 따라 어떤 값을 결정해야 한다면 if…else 문보다 삼항 조건 연산자 표현식을 사용하는 편이 유리하다.
하지만 조건에 따라 수행해야 할 문이 하나가 아니리 여러 개라면 if…else 문의 가독성이 더 좋다.

논리 연산자

논리 연산자는 우항과 좌항의 피연산자(부정 논리 연산자의 경우 우항의 피연산자)를 논리 연산 한다.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
// 논리합(||) 연산자
true || true; // true
true || false; // true
false || true; // true
false || false; // false

// 논리곱(&&) 연산자
true && true; // true
true && false; // false
false && true; // false
false && false; // false

// 논리 부정(!) 연산자
!true; // false
!false; // true

논리 부정(!) 연산자는 언제나 불리언 값을 반환한다. 단 피연산자가 반드시 불리언 값일 필요는 없다.
피연산자가 불리언 값이 아니라면 불리언 타입으로 암묵적 타입 변환된다.

쉼표 연산자

쉼표(,) 연산자는 왼쪽 피연산자부터 차레대로 피연산자를 평가하고 마지막 피연산자의 평가가 끝나면 마지막 피연산자의 평가 결과를 반환한다.

1
2
3
var x, y, z;

(x = 1), (y = 2), (z = 3); // 3

그룹 연산자

소괄호(())로 피연산자를 감싸는 그룹 연산자는 자신의 피연산자인 표현식을 가장 먼저 평가한다. 따라서 그룹 연산자를 사용하면 연산자의 우선순위를 조절할 수 있다. 그룹 연산자는 연산자 우선순위가 가장 높다.

typeof 연산자

typeof 연산자는 피연산자의 데이터 타입을 문자열로 반환한다.
typeof 연산자는 “number”, “bigint”, “string”, “boolean”, “undefined”, “symbol”, “object”, “function” 중 하나를 반환한다.
typeof 연산자가 반환하는 문자열이 데이터 타입과 정확히 일치하지는 않는다.

typeof 연산자로 null 값을 연산해 보면 “null”이 아닌 “object”를 반환하는데 이는 하위 호환성을 위해 수정되지 않고 있는 버그이다.
따라서 값이 null 타입인지 확인할 때는 typeof 연산자가 아닌 일치(===) 연산자를 사용해야 한다.

1
2
3
4
var foo = null;

typeof foo === null; // false
foo === null; // true

또한 선언하지 않은 식별자를 typeof 연산자로 연산해 보면 ReferenceError가 발생하지 않고 undefined를 반환하는것도 주의하자.

1
2
// undeclared 식별자를 선언하지 않았다.
typeof undeclared; // undefined

지수 연산자

ES7에서 도입된 지수 연산자는 좌항의 피연산자를 밑으로, 우항의 피연산자를 지수로 거듭 제곱한 숫자 값을 반환한다.

1
2
3
2 ** 2; // 4
2 * 0; // 1
2 ** -2; // 0.25

지수 연산자가 도입되기 이전에는 Math.pow 메서드를 사용했다.

1
2
3
Math.pow(2, 2); // 4
Math.pow(2, 0); // 1
Math.pow(2, -2); // 0.25

음수를 거듭제곱의 밑으로 사용해 계산하려면 괄호로 묶어주어야 한다.

1
2
3
4
-5 ** 2;
// SyntaxError: Unary operator used immediately before exponentiation expression. Parenthesis must be used to disambiguate operator precedence

(-5) ** 2; // 25

연산자 우선순위

연산자 우선순위란 여러 개의 연산자로 이뤄진 문이 실행될 때 연산자가 실행되는 순서를 말한다. 우선순위가 높을수록 먼저 실행된다.

연산자는 종류가 많아 연산자 우선순위를 모두 기억하기 어렵고 실수하기도 쉽다.
따라서 기억해 사용하기 보다는 연산자 우선순위가 높은 그룹 연산자를 사용하여 우선순위를 명시적으로 조절하는 것이 좋다.

1
10 * (2 + 3); // 50