1. 스프레드 구문

스프레드라고 불리는 ...구문은 배열, 문자열과 같이 반복 가능한 객체에 쓸 수 있다. 0개 이상의 인수가 기대되는 함수 호출이나 배열 리터럴의 내부에 쓰여서 반복 가능한 객체를 확장해 준다.

예를 들어 스프레드 구문을 이용해 배열 원소들을 전부 함수 인수로 전달할 수 있다.

const numbers = [1, 3, -8, 37, 5, -324, 623];
 
console.log(Math.max(...numbers)); //623

또한 객체 리터럴에도 쓰일 수 있는데 그렇게 사용하면 스프레드 구문은 객체의 프로퍼티를 열거(enumerate)하고 생성되는 객체에 키-값 쌍을 더한다.

이때 나머지 구문과는 다르다. 물론 같은 ...이지만 나머지 구문은 여러 원소들을 모아서 하나의 원소(배열)로 만드는 역할을 한다.

여기서 다루는 ...의 역할은 요소 스프레드(SpreadElement) 즉 let arr=[a,b,...c]와 같이 새로운 이터러블에 들어가는 이터러블을 확장하는 것, 그리고 인수 스프레드, func(a,b,...c)와 같이 요소들을 개별적으로 함수 인수로 전달하기 위해 이터러블을 확장하는 것을 말한다.

2. 스프레드 연산자?

인터넷을 찾아보면 스프레드 연산자라고 쓰인 문서를 많이 발견할 수 있다. 그러나 이는 절대로 연산자가 아니다. 이유들은 다음과 같다.

2.1. 연산자의 조건 불만족

연산자는 기본적으로 인수를 받고 그 결과가 하나의 값으로 평가되는 함수이다. 그 결과값은 그냥 값(rvalue)이거나 할당을 허용하는 객체(lvalue)이다. 예를 들어서 2+3은 인수 2,3을 받고 5라는 결과값으로 평가될 것이다.

그런데 ...는 하나의 값으로 평가되지 못한다. ...arr는 이터러블 arr의 원소들을 하나하나 펼치고 결국 여러 개의 값으로 평가된다. 따라서 ...은 연산자의 기본적인 조건부터 만족하지 못한다.

또한 ...은 단독으로 쓰일 수 없다. 배열이나 함수 호출의 맥락에서만 쓰일 수 있다. 그런 맥락에서만 ...이 배열이나 객체 등을 확장한 여러 값들을 받아낼 수 있기 때문이다. 따라서 다른 맥락에서 사용하는 것은 허용되지 않는다. 예를 들어 다음 코드는 ...에 대한 에러를 발생시킬 것이다.

let a=[1,2,3];
b=...a;

만약 ...이 연산자였다면 당연히 피연산자와 함께 단독으로 쓰일 수 있었을 것이다. 이렇게 연산자로서 단독으로 쓰일 수 없다는 것도 ...이 연산자가 아니라는 것을 뒷받침한다.

2.2. 표준에서

그리고 ...이 연산자라면 단항에 prefix 연산자일 것이다. 그런데 ECMA 표준 문서의 단항 연산자 부분을 눈을 씻고 찾아봐도 ...에 대한 언급은 없다. 물론 연산자에 대한 다른 내용들을 보아도 ...은 없다. 이때 이 표준은 ...이 처음 소개되었을 때를 기준으로 한다.

...이 언급되는 곳은 배열 리터럴에 대한 부분 그리고 함수 호출에 대한 부분뿐이다. 이런 맥락이 있어야만 ...을 쓸 수 있다는 것이다. 따라서 표준에도 ...은 연산자로 언급되어 있지 않으며 특정 맥락에서만 쓰일 수 있다고 되어 있다.

하지만 연산자는 앞에서 말했듯 단독으로 쓰여서 평가받을 수 있어야 하므로 ...은 연산자라 할 수 없다.

2.3. 맥락에 따라 달라지는 작동방식

연산자는 언제나 같은 방식으로 동작한다. 2+3을 어떤 맥락에서 하든지 간에 결과는 똑같을 것이다. 그러나 ...구문이 스프레드와 나머지 인수 2가지로 해석된다는 것은 이미 너무 잘 알려져 있다.

const arr=[1,2,3];
console.log(Math.max(...arr)); //스프레드로 사용
console.log([...arr]);
function foo(arg1, ...rest){} // 나머지 인수로 사용

즉 ...이 어떻게 작동하는지가 쓰이는 맥락에 따라 달라지는 것이다. 어떨 때는 원소들을 펼쳐주고 어떨 때는 모아 준다. 연산자는 이렇게 맥락에 따라 실행 결과가 달라지면 안 된다.

앞서 말한 이유들로 인해 ...은 스프레드 연산자가 아니라 스프레드 구문으로 쓰는 게 맞을 것이다. syntax라는 용어를 쓰자는 주장도 있다. 하지만 어떤 용어를 쓰던지 간에 연산자가 아니라는 것은 똑같다.

2.4. 그럼 왜 스프레드 연산자라는 말이 쓰이는가?

...a꼴로 쓰이는 게 단항 prefix 연산자처럼 보여서 그런 듯 하다. 또한 이 글에서는, ...을 이용해 함수 인수를 전달하는 것에 대한 이름이 공식 문서에는 존재하지 않는데 이를 부르는 이름으로 사람들이 '스프레드 연산자'라는 말을 만들어낸 게 아닐까 추측하고 있다.

3. 배열에서의 작동 방식

...이 이터러블에 쓰여서 함수 호출이나 배열 리터럴 내에서 펼쳐지는 즉 SpreadElement 목적으로 쓰인다고 하자. 그럼 이것의 내부 동작은 어떻게 될까?

...args가 감지되면 js엔진은 args의 이터레이터를 가져오려고 한다. 이는 이터레이터 프로토콜이며 Symbol.iterator를 통해 정의된 값이다. 만약 args가 이터러블 객체가 아니라면 타입 에러가 발생할 것이다. 단 객체 리터럴은 예외인데 이는 따로 설명한다.

console.log(...100);

100은 이터러블이 아니므로 당연히 에러가 발생할 것이다. 이 에러 메시지를 보면 우리가 앞에서 이야기한 Symbol.iterator가 ...사용에 요구된다는 것을 명확히 언급하고 있다.

Uncaught TypeError: Spread syntax requires ...iterable[Symbol.iterator] to be a function

아무튼 ...args가 호출되면 엔진은 args의 이터레이터에 접근해서 반복이 끝날 때까지 iterator.next를 호출할 것이다. 예를 들어서 다음 코드를 보자.

let cnt = 1;
 
const it = {
    [Symbol.iterator]() {
        const arr = ["김", "성", "현"];
        let idx = arr.length;
        console.log("이터레이터 호출");
        return {
            next() {
                console.log(cnt++);
                return {
                    value: arr[--idx],
                    done:idx<0
                }
            }
        }
    }
}
 
function func() {}
 
let temp = [...it];
console.log(temp);
func(...it);

이 코드의 실행 결과는 다음과 같다. ...it를 js엔진이 감지하면, it의 Symbol.iterator가 호출되고 반복이 끝날 때까지 next가 호출되는 것을 알 수 있다. arr이 temp에 담긴 순서도 이를 뒷받침한다. 이는 for..of의 작동 방식과 같다.

4. 객체 스프레드

우리는 ...이 이터러블에만 사용될 수 있다고 지금까지 다뤄왔다. 그런데 다음 코드를 보자.

let me = {
    name: "김성현",
    blog:"witch.work"
}
 
let meCopy = { ...me };
console.log(meCopy); // 객체가 잘 복사되었다

me객체에는 Symbol.iterator 같은 게 없다. 그런데 스프레드가 잘 동작하는 것을 볼 수 있다. 대체 어떻게?

이는 스프레드 프로퍼티 프로포절에 객체 리터럴에 대해서도 스프레드 문법을 사용할 수 있도록 제안되었고 이게 받아들여졌기 때문이다. 그럼 이건 어떤 내부 동작을 가지고 있는 걸까?

그전에 이 제안이 어떤 건지 한번 알아보자. 객체를 스프레드하는 건 뭘까? 프로포절 문서에 들어가 보았다.

4.1. 기본

4.1.1. 나머지 문법

나머지 프로퍼티 문법은 구조 분해 할당에서 아직 할당되지 않은 프로퍼티들 중 enumerable 속성을 갖는 프로퍼티들을 모아 준다. key, value들은 copy된다.

let temp = {
    x: 1,
    y: 2,
    z: 3,
    a: 6,
    b: 7,
}
 
let { x, y, ...rest } = temp;
let { ...c } = temp; //c는 temp를 copy한다
console.log(x, y, rest); // 1 2 {z: 3, a: 6, b: 7}
console.log(c, temp);
console.log(c === temp); // c는 temp의 복사본이므로 false

단 이는 깊은 복사를 뜻하는 건 아니다. 내부 객체 등은 참조 복사된다.

let temp = {
    x: 1,
    y: 2,
    z: 3,
    obj: {
        a:10, b:20,
    }
}
 
let { ...t } = temp;
console.log(t === temp);
console.log(t.obj === temp.obj);
//true이다. t는 temp의 shallow copy이기 때문

또한 함수 선언시에도 사용할 수 있다. 객체가 함수 인수로 전달되면 그 객체의 프로퍼티 중 키가 함수의 인수명과 같은 인수들이 자동으로 함수에 인수로 전달된다. 그리고 ...이 들어간 인수에는 그 외 나머지들이 모이는 것이다.

아래 코드를 보면 temp가 foo 함수에 전달되었는데 temp의 x,y는 같은 이름의 인수를 foo에서 구조 분해 할당하고 있으므로 foo에 인수로 잘 전달된다. 그리고 그 외의 인수들은 rest에 객체 형태로 저장되는 것을 알 수 있다.

let temp = {
    x: 1,
    y: 2,
    z: 3,
    a: 12,
    b: 17,
}
 
function foo({ x, y, ...rest }) {
    console.log(x, y, rest);
}
 
foo(temp); // 1 2 {z: 3, a: 12, b: 17}

또한 이렇게 나머지 문법으로 받은 객체에 스프레드를 사용하여 객체를 재구조화할 수도 있다. 이 말은 나머지 문법으로 만든 객체도 스프레드하여 다른 객체에 넣을 수 있다는 것이다.

let temp = {
    x: 1,
    y: 2,
    z: 3,
    a: 12,
    b: 17,
}
 
let { x, y, ...rest } = temp;
let reassembled = { x, y, ...rest };
console.log(reassembled);

주의할 점도 언급하는데 나머지 문법으로 쓰일 때도 프로토타입 체이닝을 사용하기 때문에 다음 2가지는 같지 않다고 한다.

let { x, y, ...z } = a;
// is not equivalent to
let { x, ...n } = a;
let { y, ...z } = n;
// because x and y use the prototype chain

4.1.2. 스프레드 문법

객체를 얕은 복사해서 스프레드해 준다.

let objCopy={...obj}

이는 Object.assign을 이용하면 다음처럼도 할 수 있다.

let objCopy=Object.assign({}, a);

당연히 두 객체를 합칠 때도 쓸 수 있다.

let ab={...a, ...b}

그리고 스프레드하는 객체와 다른 프로퍼티를 함께 넣을 수도 있다.

let temp = {
    x: 1,
    y: 2,
    z: 3,
    a: 12,
    b: 17,
}
 
let objWithDefaults = { x: 10, y: 20, k: 5, ...temp };
console.log(objWithDefaults);

4.2. 작동 방식

그럼 이렇게 객체를 스프레드할 때는 어떤 방식이 사용되는가? 이터러블이 아닌 객체에 대해서는 위처럼 Symbol.iterator를 사용할 수 없다.

여기에는 ECMAScript에서 정의하는 추상 연산인 CopyDataProperties가 사용된다. 이 연산의 형태는 다음과 같다.

CopyDataProperties(target, source, excludedItems)

source를 target에 복사하는데 이때 excludedItems는 제외하고 복사하는 것이다. 세부 동작도 좀 살펴보자.

4.2.1. CopyDataProperties

이 함수의 동작은 다음과 같다.

먼저 source가 null이나 undefined이면 함수를 끝내고 target을 그대로 리턴한다.

그리고 ToObject(arg)를 통해 source를 객체로 변환하는데 이 동작은 다음과 같다.

1. arg가 null, undefined이면 TypeError. 그러나 여기서는 source가 null/undefined인 경우를 미리 걸렀으므로 상관없다.

2. arg가 불린, 숫자, 문자열, 심볼, BigInt이면 해당하는 자료형의 객체를 만들고 내부 슬롯을 arg로 세팅한다. 예를 들어 arg가 Number형이면 Number 객체를 생성하고 그 객체의 내부 [[NumberData]]슬롯을 arg로 설정한 후 리턴한다.

3. arg가 객체면 그대로 리턴한다.

이렇게 ToObject(source)가 리턴한 객체에서 enumerable한 요소들을 모두 target에 쓴다. 그러면 target은 source의 enumerable 요소들을 모두 얕은 복사한 새로운 객체가 되는 것이다.

4.2.2. 작동 예시

요약하면 객체 스프레드는 다음과 같이 진행된다. 먼저 스프레드 대상은 객체로 변환된다. 그렇게 변환된 객체 중 enumerable한 요소들이 얕은 복사가 되어 스프레드 자리에 들어간다. 당연히 일반적인 객체에는 잘 작동할 것이다.

let temp = {
    x: 1,
    y: 2,
    z: 3,
    a: 12,
    b: 17,
}
 
let obj = { ...temp };
console.log(obj);

하지만 위의 동작을 자세히 보면, ToObject에 들어갈 수 있는 어떤 형이든 다 스프레드 대상이 될 수 있다. 만약 null이나 undefined가 스프레드된다면 스프레드의 동작 중 CopyDataProperties가 스스로의 source가 null/undefined인 걸 감지하고 그대로 끝나버릴 것이므로 아무 일도 일어나지 않을 것이다.

let obj = { ...null, ...undefined };
console.log(obj); // 빈 객체

그리고 숫자, 불린, 심볼형의 래퍼 객체는 아무런 프로퍼티를 갖지 않으므로 이것들을 스프레드해도 아무 일도 없을 것이다.

let obj = { ...1, ...true, ...Symbol() };
console.log(obj); // 빈 객체

하지만 문자열의 래퍼 객체는 length와 인덱스-문자를 키-값으로 하는 쌍을 프로퍼티로 가지며 그중 인덱스-문자 쌍은 enumerable이다. 따라서 스프레드를 사용하면 문자열의 인덱스-문자 쌍을 갖는 객체를 만들 수 있다.

let obj = { ..."witch" };
console.log(obj); // {0: 'w', 1: 'i', 2: 't', 3: 'c', 4: 'h'}

객체의 특정 프로퍼티의 enumerable 플래그를 조작하면 이 객체의 스프레드에 포함되지 않도록 할 수도 있다.

let obj1 = {
    x: 1,
    y: 2,
}
 
let obj2 = Object.defineProperties({}, {
    name: {
        value: "김성현",
        enumerable: true,
    },
    blog: {
        value: "witch.work",
        enumerable: false,
    },
    age: {
        value: 26,
        enumerable: true,
    }
});
 
// {x: 1, y: 2}
console.log({ ...obj1 });
// {name: '김성현', age: 26}
// enumerable이 아닌 항목은 빠진 것을 확인할 수 있다
console.log({ ...obj2 });

5. 결론

이터러블에 쓰이는 ...은 이터레이터 프로토콜 즉 Symbol.iterator를 호출하여 이터러블의 요소들을 하나씩 복사한다.

객체의 ...은 추상 연산 CopyDataProperties에 의존하여 객체의 요소들 중 enumerable한 것들을 얕은 복사하는 방식이다.

참고

객체 스프레드의 프로포절 https://github.com/tc39/proposal-object-rest-spread

스프레드는 연산자가 아니다 https://stackoverflow.com/questions/44934828/is-it-spread-syntax-or-the-spread-operator/44934830#44934830

객체의 작동 방식을 잘 설명한 스택오버플로우 질답 https://stackoverflow.com/questions/64603492/i-dont-understand-about-spread-syntax-inside-objects

spread의 기본적 이해 https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/Spread_syntax

프로퍼티 플래그에 대해 https://ko.javascript.info/property-descriptors

...사용에 대한 구분 https://stackoverflow.com/questions/37151966/what-is-spreadelement-in-ecmascript-documentation-is-it-the-same-as-spread-synt/37152508#37152508