객체를 원시형으로 변환하기

obj1 + obj2 처럼 객체끼리 더하는 연산을 하거나, obj1 - obj2 처럼 객체끼리 빼는 연산을 하면 어떤 일이 일어날까요? alert(obj)로 객체를 출력할 때는 무슨 일이 발생할까요?

이 모든 경우에 자동 형 변환이 일어납니다. 객체는 원시값으로 변환되고, 그 후 의도한 연산이 수행됩니다.

형 변환 챕터에선 객체의 형 변환은 다루지 않았습니다. 원시형 자료가 어떻게 문자, 숫자, 논리형으로 변환되는지만 알아보았죠. 이젠 메서드와 심볼에 대한 지식을 갖추었으니 본격적으로 이 공백을 메꿔봅시다.

1. 객체는 논리 평가 시 true를 반환합니다. 단 하나의 예외도 없죠. 따라서 객체는 숫자형이나 문자형으로만 형 변환이 일어난다고 생각하시면 됩니다.
2. 숫자형으로의 형 변환은 객체끼리 빼는 연산을 할 때나 수학 관련 함수를 적용할 때 일어납니다. 객체 Date끼리 차감하면(date1 - date2) 두 날짜의 시간 차이가 반환됩니다. Date에 대해선 Date 객체와 날짜에서 다룰 예정입니다.
3. 문자형으로의 형 변환은 대개 alert(obj)같이 객체를 출력하려고 할 때 일어납니다.

ToPrimitive

특수 객체 메서드를 사용하면 숫자형이나 문자형으로의 형 변환을 원하는 대로 조절할 수 있습니다.

객체 형 변환은 세 종류로 구분되는데, 'hint’라 불리는 값이 구분 기준이 됩니다. 'hint’가 무엇인지는 명세서에 자세히 설명되어 있는데, ‘목표로 하는 자료형’ 정도로 이해하시면 될 것 같습니다.

"string"

alert 함수같이 문자열을 기대하는 연산을 수행할 때는(객체-문자형 변환), hint가 string이 됩니다.

// 객체를 출력하려고 함
alert(obj);

// 객체를 프로퍼티 키로 사용하고 있음
anotherObj[obj] = 123;

"number"

수학 연산을 적용하려 할 때(객체-숫자형 변환), hint는 number가 됩니다.

// 명시적 형 변환
let num = Number(obj);

// (이항 덧셈 연산을 제외한) 수학 연산
let n = +obj; // 단항 덧셈 연산
let delta = date1 - date2;

// 크고 작음 비교하기
let greater = user1 > user2;

"default"

연산자가 기대하는 자료형이 ‘확실치 않을 때’ hint는 default가 됩니다. 아주 드물게 발생합니다.

이항 덧셈 연산자 +는 피연산자의 자료형에 따라 문자열을 합치는 연산을 할 수도 있고 숫자를 더해주는 연산을 할 수도 있습니다. 따라서 +의 인수가 객체일 때는 hint가 default가 됩니다.

동등 연산자 ==를 사용해 객체-문자형, 객체-숫자형, 객체-심볼형끼리 비교할 때도, 객체를 어떤 자료형으로 바꿔야 할지 확신이 안 서므로 hint는 default가 됩니다.

// 이항 덧셈 연산은 hint로 `default`를 사용합니다.
let total = obj1 + obj2;

// obj == number 연산은 hint로 `default`를 사용합니다.
if (user == 1) { ... };

크고 작음을 비교할 때 쓰이는 연산자 <, > 역시 피연산자에 문자형과 숫자형 둘 다를 허용하는데, 이 연산자들은 hint를 'number’로 고정합니다. hint가 'default’가 되는 일이 없죠. 이는 하위 호환성 때문에 정해진 규칙입니다.

실제 일을 할 때는 이런 사항을 모두 외울 필요는 없습니다. Date 객체를 제외한 모든 내장 객체는 hint가 "default"인 경우와 "number"인 경우를 동일하게 처리하기 때문입니다. 우리도 커스텀 객체를 만들 땐 이런 규칙을 따르면 됩니다.

자바스크립트는 형 변환이 필요할 때, 아래와 같은 알고리즘에 따라 원하는 메서드를 찾고 호출합니다.

1. 객체에 obj[Symbol.toPrimitive](hint)메서드가 있는지 찾고, 있다면 메서드를 호출합니다. Symbol.toPrimitive는 시스템 심볼로, 심볼형 키로 사용됩니다.
2. 1에 해당하지 않고 hint가 "string"이라면,
   • obj.toString()이나 obj.valueOf()를 호출합니다(존재하는 메서드만 실행됨).
3. 1과 2에 해당하지 않고, hint가 "number"나 "default"라면
   • obj.valueOf()나 obj.toString()을 호출합니다(존재하는 메서드만 실행됨).

Symbol.toPrimitive

첫 번째 메서드부터 살펴봅시다. 자바스크립트엔 Symbol.toPrimitive라는 내장 심볼이 존재하는데, 이 심볼은 아래와 같이 목표로 하는 자료형(hint)을 명명하는 데 사용됩니다.

obj[Symbol.toPrimitive] = function(hint) {
  // 반드시 원시값을 반환해야 합니다.
  // hint는 "string", "number", "default" 중 하나가 될 수 있습니다.
};

실제 돌아가는 예시를 살펴보는 게 좋을 것 같네요. user 객체에 객체-원시형 변환 메서드 obj[Symbol.toPrimitive](hint)를 구현해보겠습니다.

let user = {
  name: "John",
  money: 1000,

  [Symbol.toPrimitive](hint) {
    alert(`hint: ${hint}`);
    return hint == "string" ? `{name: "${this.name}"}` : this.money;
  }
};

// 데모:
alert(user); // hint: string -> {name: "John"}
alert(+user); // hint: number -> 1000
alert(user + 500); // hint: default -> 1500

이렇게 메서드를 구현해 놓으면 user는 hint에 따라 (자기 자신을 설명해주는) 문자열로 변환되기도 하고 (가지고 있는 돈의 액수를 나타내는) 숫자로 변환되기도 합니다. user[Symbol.toPrimitive]를 사용하면 메서드 하나로 모든 종류의 형 변환을 다룰 수 있습니다.

toString과 valueOf

toString과 valueOf는 심볼이 생기기 이전부터 존재해 왔던 ‘평범한’ 메서드입니다. 이 메서드를 이용하면 '구식’이긴 하지만 형 변환을 직접 구현할 수 있습니다.

객체에 Symbol.toPrimitive가 없으면 자바스크립트는 아래 규칙에 따라 toString이나 valueOf를 호출합니다.

• hint가 'string’인 경우: toString -> valueOf 순(toString이 있다면 toString을 호출, toString이 없다면 valueOf를 호출함)
• 그 외: valueOf -> toString 순

이 메서드들은 반드시 원시값을 반환해야합니다. toString이나 valueOf가 객체를 반환하면 그 결과는 무시됩니다. 마치 메서드가 처음부터 없었던 것처럼 되어버리죠.

일반 객체는 기본적으로 toString과 valueOf에 적용되는 다음 규칙을 따릅니다.

• toString은 문자열 "[object Object]"을 반환합니다.
• valueOf는 객체 자신을 반환합니다.

데모를 살펴봅시다.

let user = {name: "John"};

alert(user); // [object Object]
alert(user.valueOf() === user); // true

이런 이유 때문에 alert에 객체를 넘기면 [object Object]가 출력되는 것입니다.

여기서 valueOf는 튜토리얼의 완성도를 높이고 헷갈리는 것을 줄여주려고 언급했습니다. 앞서 본 바와 같이 valueOf는 객체 자신을 반환하기 때문에 그 결과가 무시됩니다. 왜 그런거냐고 이유를 묻지는 말아주세요. 그냥 역사적인 이유때문입니다. 우리는 그냥 이 메서드가 존재하지 않는다고 생각하면 됩니다.

이제 직접 이 메서드들을 사용한 예시를 구현해봅시다.

아래 user는 toString과 valueOf를 조합해 만들었는데, Symbol.toPrimitive를 사용한 위쪽 예시와 동일하게 동작합니다.

let user = {
  name: "John",
  money: 1000,

  // hint가 "string"인 경우
  toString() {
    return `{name: "${this.name}"}`;
  },

  // hint가 "number"나 "default"인 경우
  valueOf() {
    return this.money;
  }

};

alert(user); // toString -> {name: "John"}
alert(+user); // valueOf -> 1000
alert(user + 500); // valueOf -> 1500

출력 결과가 Symbol.toPrimitive를 사용한 예제와 완전히 동일하다는 걸 확인할 수 있습니다.

그런데 간혹 모든 형 변환을 한 곳에서 처리해야 하는 경우도 생깁니다. 이럴 땐 아래와 같이 toString만 구현해 주면 됩니다.

let user = {
  name: "John",

  toString() {
    return this.name;
  }
};

alert(user); // toString -> John
alert(user + 500); // toString -> John500

객체에 Symbol.toPrimitive와 valueOf가 없으면, toString이 모든 형 변환을 처리합니다.

반환 타입

위에서 소개해드린 세 개의 메서드는 'hint’에 명시된 자료형으로의 형 변환을 보장해 주지 않습니다.

toString()이 항상 문자열을 반환하리라는 보장이 없고, Symbol.toPrimitive의 hint가 "number"일 때 항상 숫자형 자료가 반환되리라는 보장이 없습니다.

확신할 수 있는 단 한 가지는 객체가 아닌 원시값을 반환해 준다는 것뿐입니다.

추가 형 변환

지금까지 살펴본 바와 같이 상당수의 연산자와 함수가 피연산자의 형을 변환시킵니다. 곱셈을 해주는 연산자 *는 피연산자를 숫자형으로 변환시키죠.

객체가 피연산자일 때는 다음과 같은 단계를 거쳐 형 변환이 일어납니다.

1. 객체는 원시형으로 변화됩니다. 변환 규칙은 위에서 설명했습니다.
2. 변환 후 원시값이 원하는 형이 아닌 경우엔 또다시 형 변환이 일어납니다.

예시:

let obj = {
  // 다른 메서드가 없으면 toString에서 모든 형 변환을 처리합니다.
  toString() {
    return "2";
  }
};

alert(obj * 2); // 4, 객체가 문자열 "2"로 바뀌고, 곱셈 연산 과정에서 문자열 "2"는 숫자 2로 변경됩니다.

1. obj * 2에선 객체가 원시형으로 변화되므로 toString에의해 obj는 문자열 "2"가 됩니다.
2. 곱셈 연산은 문자열은 숫자형으로 변환시키므로 "2" * 2는 2 * 2가 됩니다.

그런데 이항 덧셈 연산은 위와 같은 상황에서 문자열을 연결합니다.

let obj = {
  toString() {
    return "2";
  }
};

alert(obj + 2); // 22("2" + 2), 문자열이 반환되기 때문에 문자열끼리의 병합이 일어났습니다.

요약

원시값을 기대하는 내장 함수나 연산자를 사용할 때 객체-원시형으로의 형 변환이 자동으로 일어납니다.

객체-원시형으로의 형 변환은 hint를 기준으로 세 종류로 구분할 수 있습니다.

• "string" (alert 같이 문자열을 필요로 하는 연산)
• "number" (수학 연산)
• "default" (드물게 발생함)

연산자별로 어떤 hint가 적용되는지는 명세서에서 찾아볼 수 있습니다. 연산자가 기대하는 피연산자를 '확신할 수 없을 때’에는 hint가 "default"가 됩니다. 이런 경우는 아주 드물게 발생합니다. 내장 객체는 대개 hint가 "default"일 때와 "number"일 때를 동일하게 처리합니다. 따라서 실무에선 hint가 "default"인 경우와 "number"인 경우를 합쳐서 처리하는 경우가 많습니다.

객체-원시형 변환엔 다음 알고리즘이 적용됩니다.

1. 객체에 obj[Symbol.toPrimitive](hint)메서드가 있는지 찾고, 있다면 호출합니다.
2. 1에 해당하지 않고 hint가 "string"이라면,
   • obj.toString()이나 obj.valueOf()를 호출합니다.
3. 1과 2에 해당하지 않고, hint가 "number"나 "default"라면
   • obj.valueOf()나 obj.toString()을 호출합니다.

obj.toString()만 사용해도 '모든 변환’을 다 다룰 수 있기 때문에, 실무에선 obj.toString()만 구현해도 충분한 경우가 많습니다. 반환 값도 ‘사람이 읽고 이해할 수 있는’ 형식이기 때문에 실용성 측면에서 다른 메서드에 뒤처지지 않습니다. obj.toString()은 로깅이나 디버깅 목적으로도 자주 사용됩니다.