여는글

안녕하세요. 요즘은 개발하다보면 크게 신경쓰이진 않지만, 그냥 넘어가게 되는 부분에 많이 집중하고 있는데요. 오늘은 그중 하나인 타입 추론(Type Inference)에 대해 얘기해보려 합니다.

타입추론 (Type Inference)

프로그래밍 언어에서 타입 추론은 컴파일러 또는 인터프리터가 변수나 표현식의 타입을 명시적으로 지정하지 않아도 해당 타입을 추론해주는 기능을 말합니다.

각 언어는 자신만의 타입 시스템과 타입 추론 방식을 제공하는데요. JAVA부터 정리해보도록 하겠습니다.

JAVA

자바는 정적 타입 언어(Static Type Language)로, 변수의 타입이 컴파일 시점에 확정되며 이는 변경되지 않습니다. 자바는 모든 변수를 선언할 때 타입을 명시해야 하는 엄격한 타입 시스템을 가지고 있지만, 자바 버전이 업데이트되면서 타입 추론이 많이 개선되었습니다.

다이아몬드 연산자 <>

자바 7부터 제네릭(Generic) 타입을 사용할 때, 생성자에서 타입 매개변수를 생략할 수 있게 되었는데요.

List<String> list = new ArrayList<>();  // 컴파일러가 <String>을 추론

위와 같이 생성자 다이아몬드 연산자에서는 타입을 명시해주지 않아도 됩니다.

하지만 여전히 한계점은 존재하는데요. 자바의 타입 추론은 대부분 제네릭 타입이나 로컬 변수에 한정됩니다. 자바는 타입 안정성을 강조하는 언어기 때문에 명시적인 타입 선언이 필요합니다.

Python

파이썬은 동적 타입 언어(Dynamic Type Language)로, 변수의 타입이 런타임(Runtime)에. 파이썬에서는 변수에 값을 할당하면 그때 인터프리터가 타입을 추론하며, 개발자가 타입을 명시적으로 선언할 필요가 없습니다.

number = 10  # number는 int 타입으로 추론
name = "John"  # name은 str 타입으로 추론

number = "Now I'm a string" # number의 타입이 str로 변경

이처럼 파이썬은 타입 추론을 통해 변수의 타입을 결정하며, 런타임에 변수의 타입을 변경할 수도 있습니다.

타입 힌트 (Type Hints)

파이썬 3.5부터는 타입 힌트(Type Hints)라는 기능을 통해 정적 타입 언어처럼 타입을 명시할 수 있습니다. 이는 컴파일 타임에 강제되는 것이 아니라, 코드의 가독성과 유지보수를 돕기 위한 주석과 같은 역할을 합니다.

def greet(name: str) -> str:
    return f"Hello, {name}"

하지만, 주석과 같은 역할이기 때문에, 개발 중에 타입 관련 오류를 발견하기 어려울 수 있습니다. 따라서, 타입 검사를 돕는 도구와 결합하면 타입 안정성을 어느 정도 유지할 수 있습니다.

C

C언어는 자바와 마찬가지로 정적 타입 언어(Static Type Language)입니다. 따라서 마찬가지로 모든 변수의 타입은 컴파일 시점에 결정됩니다. 또한, 역시 모든 변수는 명시적으로 타입을 선언해야 하며, 타입 추론 기능은 거의 제공되지 않습니다.

int number = 10;
char letter = 'A';

C언어에서 타입 추론이 기능이 존재하긴 합니다. 제한적으로 auto 키워드를 통해 타입을 추론할 수 있습니다.

auto func() {
    return 10;  // 컴파일러가 int로 추론
}

주로 함수 반환 타입을 컴파일러가 추론하도록 도와줍니다. C언어는 JAVA보다 더 철저하다고 할 수 있습니다. 덕분에 코드의 타입 안정성은 높지만, 타입을 좀 더 타이트하게 관리해야 하는 불편함이 있습니다.

Javascript

자, 전설의 자바스크립트입니다. 자바스크립트는 Dynamic Type Language입니다. 파이썬과 같이 변수의 타입이 런타임에 결정되며, 언제든지 다른 타입으로 변경될 수 있습니다. 이 때문에 자바스크립트는 타입 추론이 아닌 타입 유추 방식을 사용하는데요. 코드 사용 예시는 python과 유사하기 때문에 생략하고, 자바스크립트의 방식으로 인해 생길 수 있는 상황 예시를 보여드리겠습니다.

let num = 10;
let text = '20';

let result = num + text;
console.log(result); // 출력: "1020"

console.log(0 === ''); // true, 빈 문자열은 숫자 0으로 변환됨
console.log(false === ''); // true, false는 숫자 0, 빈 문자열도 숫자 0
console.log(null === undefined); // true, null과 undefined는 특별히 같다고 간주

console.log([] === false); // true
console.log({} === false); // false
console.log([] === ![]); // true

정말 Dynamic언어의 면모를 살필 수 있습니다. 이처럼 암시적 타입 변환과 자바스크립트의 동적 타입 시스템은 개발자가 예상 못한 결과를 초래하는데요.

이런 유연성이 자바스크립트의 강점일 수 있지만, 규모가 커지고 다루는 데이터가 많아지다 보면 인지하지 못한 오류가 발생할 수 있습니다.

Typescript

이를 해결하기 위해 등장한 것이 타입스크립트(TypeScript)입니다. 타입스크립트는 자바스크립트의 유연성은 그대로 유지하면서 정적 타입 검사(Static Type Checking)를 통해 코드의 안정성을 강화할 수 있습니다.

let num: number = 10;

결론

언어 타입 시스템 타입 추론 방식 및 특징 장점 단점
자바 (Java) 정적 타입 -제네릭 타입 추론 (다이아몬드 연산자)
-var로 로컬 변수 타입 추론		 컴파일 시 타입 안정성 확보
코드 가독성 향상		 제네릭, 로컬 변수에 한정된 타입 추론
타입 선언 필요
파이썬 (Python) 동적 타입 -변수 할당 시 런타임에 타입 추론
-타입 힌트로 정적 타입 체크 가능		 유연하고 빠른 개발
타입 힌트를 통한 가독성 증가		 타입 안정성 부족
런타임 오류 발생 가능성
C 언어 (C) 정적 타입 -auto로 제한적인 타입 추론 가능
(함수 반환 타입 등)		 명확한 타입 선언으로 컴파일 시 오류 발견 가능 타입 추론 거의 없음
모든 변수 타입 명시적 선언 필요
자바스크립트 (JavaScript) 동적 타입 -암시적 타입 변환
-런타임에 타입 유추 및 변경 가능		 매우 유연한 코드 작성 가능
빠른 프로토타이핑		 예기치 못한 타입 변환 문제 발생
타입 안정성 부족

정적 타입 언어에서는 컴파일 시 타입 안정성을 확보하고, 동적 타입 언어에서는 유연한 개발 환경을 제공하지만, 그만큼 타입 관련 오류를 조심해야 합니다. 결국, 적절한 상황에서 타입 추론 특성을 잘 활용하면 코드의 가독성과 안정성을 모두 높일 수 있습니다.