[Deep Dive] 타입 변환과 단축 평가

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타입 변환이란?

앞서 자바스크립트의 모든 값은 타입이 있음을 알아보았다.
값의 타입은 개발자의 의도에 따라 다른 타입으로 변환할 수 있는데 이를 명시적 타입 변환 또는 타입 캐스팅이라 한다.

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var x = 10;

// 명시적 타입 변환, 숫자 -> 문자열
var str = x.toString();
console.log(typeof str, str); // string 10

// x 변수의 값이 변경된 것은 아님
console.log(typeof x, x); // number 10

개발자의 의도와는 상관없이 표현식을 평가하는 도중 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로 타입이 자동 변환되기도 한다.
이를 암묵적 타입 변환 또는 타입 강제 변환이라 한다.

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var x = 10;

// 암묵적 타입 변환, 숫자 -> 문자열
var str = x + '';
console.log(typeof str, str); // string 10

// x 변수의 값이 변경된 것은 아님
console.log(typeof x, x); // number 10

예시에서 볼 수 있듯이 명시적 타입 변환이나 암묵적 타입 변환이 기존 원시 값을 직접 변경하는 것은 아니다.
원시 값은 변경 불가능한 값으로 변경할 수 없다. 타입 변환이란 기존 원시 값을 사용해 다른 타입의 새로운 원시 값을 생성하는 것이다.

명시적 타입 변환은 타입을 변경하겠다는 개발자의 의지가 코드에 명백히 드러난다.
하지만 암묵적 타입 강제 변환은 자바스크립트 엔진에 의해 암묵적으로, 즉 드러나지 않게 타입이 자동 변환되기 때문에 타입을 변경하겠다는 개발자의 의지가 코드에 명백히 나타나지 않는다.

따라서 자신이 작성한 코드에서 암묵적 타입 변환이 발생하는지, 발생한다면 어떤 타입의 어떤 값으로 변환되는지 예측 가능해야 한다.
만약 타입 변환 결과를 예측하지 못하거나 예측이 결과와 일치하지 않는다면 오류를 생산할 가능성이 높아진다.
타입 변환이 어떻게 동작하는지 정확히 이해하고 사용하자.

암묵적 타입 변환

표현식을 평가할 때 코드의 문맥메 부합하지 않는 다양한 상황이 발생할 수 있다. 이때 프로그래밍 언어에 따라 에러를 발생시키기도 하지만 자바스크립트는 가급적 에러를 발생시키지 않도록 암묵적 타입 변환을 통해 표현식을 펴가한다.

암묵적 타입 변환이 발생하면 문자열, 숫자, 불리언과 같은 원시 타입 중 하나로 타입을 자동 변환한다.
타입 별로 암묵적 타입 변환이 어떻게 발생하는지 살펴보자.

문자열 타입으로 변환

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1 + '2'; // '12'

위 코드의 + 연산잔느 피연산자 중 하나 이상이 문자열이므로 문자열 연결 연산자로 동작한다.
문자열 연결 연산자의 역할은 문자열 값을 만드는 것이다. 따라서 문자열 연결 연산자의 모든 피연산자는 코드의 문맥상 모두 문자열 타입이어야 한다.

자바스크립트 엔진은 문자열 연결 연산자 표현식을 평가하기 위해 문자열 연결 연산자의 피연산자 중에서 문자열 타입이 아닌 피연산자를 문자열 타입으로 암묵적 타입 변환한다.

자바스크립트 엔진은 문자열 타입이 아닌 값을 문자열 타입으로 암묵적 타입 변환을 수행할 때 다음과 같이 동작한다.

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// 숫자 타입
0 + '' // '0'
-0 + '' // '0'
1 + '' // '1'
-1 + '' // '-1'
NaN + '' // 'NaN'

// 불리언 타입
true + '' // 'true'
false + '' // 'false'

// null 타입
null + '' // 'null'

// undefined 타입
undefined + '' // 'undefined'

// 심벌 타입
(Symbol()) + '' // TypeError: Cannot convert a Symbol value to a string

// 객체 타입
({}) + '' // '[object Object]'
Math + '' // '[object Math]'
[] + '' // ''
[10, 20] + '' // '10,20'
(function(){}) + '' // 'function(){}'
Array + '' // 'function Array() { [native code] }'

숫자 타입으로 변환

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1 - '1'; // 0
1 * '10'; // 10
1 / 'one'; // NaN

위 코드에서 사용한 연산자는 모두 산술 연산자이다.
산술 연산자의 역할은 숫자 값을 만드는 것이므로 산술 연산자의 모든 피연산자는 코드 문맥상 모두 숫자 타입이어야 한다.

자바스크립트 엔진은 산술 연산자 표현식을 평가하기 위해 산술 연산자의 피연산자 중에서 숫자 타입이 아닌 피연산자를 숫자 타입으로 암묵적 타입 변환한다. 이때 피연산자를 숫자 타입으로 변환할 수 없는 경우는 산술 연산을 수행할 수 없으므로 표현식의 평가 결과는 NaN이 된다.

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'1' > 0; // true

비교 연산자의 역할은 불리언 값을 만드는 것이다. > 비교 연산자는 피연산자의 크기를 비교하므로 모든 피연산자는 코드 문맥상 모두 숫자 타입이어야 한다.
자바스크립트 엔진은 비교 연산자의 피연산자 중에서 숫자 타입이 아닌 피연산자를 숫자 타입으로 암묵적 타입 변환한다.

자바스크립트 엔진은 숫자 타입이 아닌 값을 숫자 타입으로 암묵적 타입 변환을 수행할 때 다음과 같이 동작한다.

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// 문자열 타입
+'' + // 0
	'0' + // 0
	'1' + // 1
	'string' + // NaN
	// 불리언 타입
	true + // 1
	false + // 0
	// null 타입
	null / 0 +
	// undefined 타입
	undefined + // NaN
	// 심벌 타입
	Symbol() + // TypeError: Cannot convert a Symbol value to a number
	// 객체 타입
	{} + // NaN
	[] + // 0
	[10, 20] + // NaN
	function () {}; // NaN

빈 문자열(‘’), 빈 배열([]), null, false는 0으로 true는 1로 변환된다.
객체와 빈 배열이 아닌 배열, undefined는 변환되지 않아 NaN이 되는 것에 주의하자.

불리언 타입으로 변환

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if ('') console.log(x);

if 문이나 for 문과 같은 제어문 또는 삼항 조건 연산자의 조건식은 불리언 값, 즉 논리적 참과 거짓으로 평가되어야 한느 표현식이다.
자바스크립트 엔진은 조건식의 평가 결과를 불리언 타입으로 암묵적 타입 변환한다.

이때 자바스크립트 엔진은 불리언 타입이 아닌 값을 Truthy 값(참으로 평가되는 값) 또는 Falsy 값(거짓으로 평가되는 값)으로 구분한다.

false로 평가되는 Falsy 값은 다음과 같다.

  • false
  • undefined
  • null
  • 0, -0
  • NaN
  • ‘’(빈 문자열)

Falsy 값 외의 모든 값은 모두 true로 평가되는 Truthy 값이다.

명시적 타입 변환

개발자의 의도에 따라 명시적으로 타입을 변경하는 방법은 다양하다.
표준 빌트인 생성자 함수(String, Number, Boolean)을 new 연산자 없이 호출하는 방법과 빌트인 메서드를 사용하는 방법, 그리고 앞서 살펴본 암묵적 타입 변환을 이용하는 방법이 있다.

문자열 타입으로 변환

문자열 타입이 아닌 값을 문자열 타입으로 변환하는 방법은 다음과 같다.

  • String 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출
  • Object.prototype.toString 메서드를 사용
  • 문자열 연결 연산자를 이용
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String(1); // '1'
String(NaN); // 'NaN'
String(true); // 'true'

(1).toString(); // '1'
NaN.toString(); // 'NaN'
true.toString(); // 'true'

1 + ''; // '1'
NaN + ''; // 'NaN'
true + ''; // 'true'

숫자 타입으로 변환

숫자 타입이 아닌 값을 숫자 타입으로 변환하는 방법은 다음과 같다.

  • Number 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출
  • parseInt, parseFloat 함수를 사용(문자열만 숫자 타입으로 변환 가능)
  • + 단항 산술 연산자를 이용
  • * 산술 연산자를 이용
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Number('0'); // 0
Number('10.53'); // 10.53
Number(true); // 1

parseInt('0'); // 0
parseFloat('10.53'); // 10.53

+'0'; // 0
+'10.53'; // 10.53
true; // 1

'0' * 1; // 0
'10.53' * 1; // 10.53
true * 1; // 1

불리언 타입으로 변환

불리언 타입이 아닌 값을 불리언 타입으로 변환하는 방법은 다음과 같다.

  • Boolean 생성자 함수를 new 연산자 없이 호출
  • 부정 논리 연산자(!)를 두전 사용
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Boolean('x'); // true
Boolean(''); // false
Boolean({}); // true

!!'x'; // true
!!''; // false
!!{}; // true

단축 평가

이전에 연산자를 공부하면서 논리합(||) 연산자와 논리곱(&&) 연산자에 대해 살펴 본 적이 있다.
논리합(||) 또는 논리곱(&&) 연산자 표현식은 언제나 2개의 피연산자 중 한쪽으로 평가되는데 이를 설명하기 위해서는 암묵적 타입 변환을 알아야 한다.
앞서 암묵적 타입 변환에 대해 살펴보았으니 이에 대해 알아보자.

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'Cat' && 'Dog'; // 'Dog'

논리곱(&&) 연산자는 두 개의 피연산자가 모두 true로 평가될 때 true를 반환한다. 논리곱 연산자는 좌항에서 우항으로 평가가 진행된다.

첫 번째 피연산자 ‘Cat’은 Truthy 값이므로 true로 평가된다. 하지만 이 시점까지는 위 표현식을 평가할 수 없다.
두 번째 피연산자까지 평가해 보아야 위 표현식을 평가할 수 있다. 즉 두 번째 피연산자가 논리곱 연산자 표현식의 평가 결과를 결정한다.
이때 논리곱 연산자는 논리 연산의 결과를 결정하는 두 번째 피연산자 문자열 ‘Dog’를 타입 변환 없이 그대로 반환한다.

논리합(||) 연산자도 논리곱(&&) 연산자와 동일하게 동작한다.

논리곱(&&) 연산자와 논리합(||) 연산자는 이처럼 논리 연산의 결과를 결정하는 피연산자를 타입 변환하지 않고 그대로 반환한다.
이를 단축평가라 한다. 단축 평가는 표현식을 평가하는 도중에 평가 결과가 확정된 경우 나머지 평가 과정을 생략하는 것을 말한다.

단축 평가를 사용하면 if 문을 대체할 수 있다. 어떤 조건이 Truthy 값일 때 무언가를 해야 한다면 논리곱(&&) 연산자를, 어떤 조건이 Falsy 값일 때 무언가를 해야 한다면 논리합(||) 연산자를 이용할 수 있다.

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var done = true;
var message = '';

if (done) message = '완료';
message = done && '완료';
console.log(message); // 완료
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var done = false;
var message = '';

if (done) message = '미완료';
message = done || '미완료';
console.log(message); // 미완료

옵셔널 체이닝 연산자

ES11에서 도입된 옵셔널 체이닝 연산자 ?.는 좌항의 피연산자가 null 또는 undefined인 경우 undefined를 반환하고, 그렇지 않으면 우항의 프로퍼티 참조를 이어간다.

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var elem = null;

var value = elem?.value;
console.log(value); // undefined

옵셔널 체이닝 연산자는 객체를 가리키기를 기대하는 변수가 null 또는 undefined가 아닌지 확인하고 프로퍼티를 참조할 때 유용하다.
옵셔널 체이닝 연산자가 도입되기 이전에는 논리곱 연산자를 사용한 단축 평가를 통해 변수가 null 또는 undefined인지 확인했다.

논리곱 연산자는 좌항의 피연산자가 Falsy 값이면 좌항 피연산자를 그대로 반환한다. 좌항 피연산자가 Falsy 값인 0이나 ‘’인 경우도 마찬가지다.
하지만 0이나 ‘’은 객체로 평가될 때도 있다. 옵셔널 체이닝 연산자는 좌항 피연산자가 Falsy 값이라도 null 또는 undefined가 아니면 우항의 프로퍼티 참조를 이어간다는 차이점이 있다.

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var str = '';

var length1 = str && str.length;
var length2 = str?.length;

console.log(length1); // ''
console.log(length2); // 0

null 병합 연산자

ES11에서 도입된 null 병합 연산자 ??는 좌항의 피연산자가 null 또는 undefined인 경우 우항의 피연산자를 반환하고, 그렇지 않으면 좌항의 피연산자를 반환한다.

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var foo = null ?? 'default string';
console.log(foo); // 'default string'

null 병합 연산자는 변수에 기본값을 설정할 때 유용하다. null 병합 연산자가 도입되기 이전에는 논리합 연산자를 사용한 단축 평가를 통해 변수에 기본값을 설정했다.

논리합 연산자는 좌항의 피연산자가 Falsy 값이면 우항의 피연산자를 반환한다. 만약 Falsy 값인 0이나 ‘’도 기본값으로 유효하다면 예기치 않은 동작이 발생할 수 있다. 하지만 null 병합 연산자는 좌항의 피연산자가 Falsy 값이라도 null 또는 undefined가 아니면 좌항의 피연산자를 그대로 반환한다는 차이점이 있다.

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var foo1 = '' || 'default string';
var foo2 = '' ?? 'default string';

console.log(foo1); // 'default string'
console.log(foo2); // ''