변수 유효 범위

변수 유효 범위란?

 

지금까지 세 가지 종류의 변수를 배웠다. 첫 번째는 함수나 메서드 안에서만 사용할 수 있는 지역 변수(local variable), 클래스 안에서 사용하는 멤버 변수(instance variable), 그리고 여러 인스턴스에서 공통으로 사용할 수 있는 static 변수(class variable)이다. 변수는 어디에 어떻게 선언되느냐에 따라 유효 범위가 달라진다.

 

지역 변수의 유효 범위

 

지역 변수는 함수나 메서드 내부에 선언하기 때문에 함수 밖에서는 사용할 수 없다. 즉 하나의 함수에 선언한 지역 변수는 다른 함수에서 사용할 수 없다. 지역 변수가 생성되는 메모리를 스택(stack)이라고 한다. 스택에 생성되는 지역 변수는 함수가 호출될 때 생성되었다가 함수가 반환되면 할당되었던 메모리 공간이 해제되면서 함께 없어진다.

 

멤버 변수의 유효 범위

 

멤버 변수는 인스턴스 변수라고도 한다. 클래스가 생성될 때 힙(heap) 메모리에 생성되는 변수이다. 멤버 변수는 클래스의 어느 메서드에서나 사용할 수 있다. 힙에 생성된 인스턴스가 가비지 컬렉터(garbage collector)에 의해 수거되면 메머리에서 사라진다. 따라서 클래스 내부의 여러 메서드에서 사용할 변수는 멤버 변수로 선언하는 것이 좋다. 

 

static 변수의 유효 범위

 

사용자가 프로그램을 실행하면 메모리에 프로그램리 상주한다. 이때 프로그램 영역 중에 데이터 영역이 있다. 이 영역에는 상수나 문자열, static  변수가 생성된다. 인스턴스 변수는 객체가 생성되는 문장 즉 new가 되어야 생성되지만, static 변수는 클래스 생성과 상관없이 처음부터 데이터 영역 메모리에 생성된다. 따라서 인스턴스 변수와 static 변수는 사용하는 메모리가 다르다.  

 

이렇게 생성된 static 변수는 private이 아니라면 클래스 외부에서도 객체 생성과 무관하게 사용할 수 있다. 프로그램 실행이 끝난 뒤 메모리에서 내려가면 (예를 들어 워드 프로그램이라면 [닫기]를 한 경우) static 변수도 소멸된다. static 변수는 프로그램이 시작할 때부터 끝날 때까지 메모리에 상주하므로 크기가 너무 큰 변수를 static으로 선언하는 것은 좋지 않다. 

 

변수 유형에 따른 용도

 

앞에 나온 세 가지 변수를 표를 정리하면 다음과 같다.

 

변수 유형	선언 위치	사용 범위	메모리	생성과 소멸
지역 변수 (로컬 변수)	함수 내부에 선언	함수 내부에서만 사용	스택	함수가 호출될 때 생성되고 함수가 끝나면 소멸함
멤버 변수 (인스턴스 변수)	클래스 멤버 변수로 선언	클래스 내부에서 사용하고 private이 아니면 참도 변수로 다른 클래스에서 사용 가능	힙	인스턴스가 생성될 때 힙에 생성되고, 가비지 컬렉터가 메모리를 수거할 때 소멸됨
static 변수 (클래스 변수)	static 예약어를 사용하여 클래스 내부에 선언	클래스 내부에서 사용하고 private이 아니면 클래스 이름으로 다른 클래스에서 사용 가능	데이터 영역	프로그램이 처음 시작할 때 상수와 함께 데이터 영역에 생성되고 프로램이 끝나고 메모리를 해제할 때 소멸됨

 

변수는 특성에 맞게 선언해서 사용하는 것이 중요하다. 클래스의 여러 메서드에서 사용할 변수를 지역 변수로 선언하면 다른 메서드에서 그 변수를 사용해야 할 때 지역 변수를 메서드의 매개변수로 전달해야 하므로 번거롭다. 그렇다고 모든 변수를 멤버 변수나 static 변수로 선언하면 메모리가 낭비되고 코드의 가독성도 떨어진다. 따라서 용도에 따라 변수 유형을 명확히 정해서 효율적으로 프로그래밍하는 것이 좋다.