JavaScript BigInt: 대규모 정수 처리와 활용법 - 좋은공간 좋은집

JavaScript는 기본적으로 숫자를 Number 타입으로 처리합니다. 하지만 Number 타입은 안전하게 표현할 수 있는 최대 숫자가 제한되어 있습니다. 이 한계를 넘는 대규모 정수를 처리하기 위해 BigInt가 도입되었습니다. BigInt는 정밀도를 유지하면서 아주 큰 정수를 다룰 수 있는 데이터 타입입니다. 이 글에서는 JavaScript의 BigInt에 대해 자세히 알아보고, 이를 활용하는 방법을 살펴보겠습니다.

BigInt란 무엇인가?

BigInt는 아주 큰 정수를 처리하기 위한 JavaScript의 새로운 데이터 타입입니다. JavaScript의 Number 타입은 최대 안전 정수 범위가 있으며, 그 이상은 정확하게 표현할 수 없습니다.

• JavaScript의 Number 타입이 안전하게 표현할 수 있는 최대 값: 253 - 1 (약 9,007,199,254,740,991)
• 최소 값: -(253 - 1)

이 범위를 넘어서는 숫자를 다루기 위해서는 BigInt 타입이 필요합니다. BigInt는 정수 뒤에 n을 붙여 표현합니다.

let bigInt = 1234567890123456789012345678901234567890n;
console.log(bigInt);  // 결과: 1234567890123456789012345678901234567890n

BigInt의 생성 방법

BigInt는 두 가지 방법으로 생성할 수 있습니다:

1. 숫자 뒤에 n을 붙이는 방법

간단하게 숫자 뒤에 n을 붙이면 BigInt가 생성됩니다.

let bigInt = 1000000000000000000n;
console.log(bigInt);  // 결과: 1000000000000000000n

2. BigInt() 함수 사용

BigInt() 함수를 사용해 문자열이나 숫자를 인자로 전달하면 BigInt 타입으로 변환됩니다.

let bigIntFromString = BigInt("123456789012345678901234567890");
let bigIntFromNumber = BigInt(123456789);

console.log(bigIntFromString);  // 결과: 123456789012345678901234567890n
console.log(bigIntFromNumber);  // 결과: 123456789n

BigInt의 특성

BigInt는 JavaScript의 기존 Number 타입과는 몇 가지 차이점이 있습니다:

1. Number와 BigInt의 연산

기본적으로 Number 타입과 BigInt 타입 간의 직접적인 연산은 허용되지 않습니다. 타입이 다른 두 값을 연산하려고 하면 오류가 발생합니다.

let bigIntValue = 1000n;
let numberValue = 1000;

console.log(bigIntValue + numberValue);  // 오류: Cannot mix BigInt and other types

이 문제를 해결하려면 BigInt() 함수를 사용하여 Number를 BigInt로 변환하거나, Number() 함수를 사용해 BigInt를 Number로 변환해야 합니다.

let sum = bigIntValue + BigInt(numberValue);
console.log(sum);  // 결과: 2000n

2. 소수점 연산 지원하지 않음

BigInt는 정수만 지원하며, 소수점이 있는 값을 처리할 수 없습니다. 소수점을 포함한 숫자와의 연산은 오류를 발생시킵니다.

let bigIntValue = 1234n;
let floatValue = 12.34;

console.log(bigIntValue + BigInt(floatValue));  // 오류 발생: Cannot convert a non-integer number to a BigInt

3. 큰 숫자의 정확한 표현

BigInt는 매우 큰 숫자도 정확하게 표현할 수 있습니다. Number 타입에서는 큰 숫자의 정밀도가 떨어지지만, BigInt는 무제한 크기의 정수를 정밀하게 표현할 수 있습니다.

let numberValue = 999999999999999999999999;
let bigIntValue = 999999999999999999999999n;

console.log(numberValue);  // 결과: 1e+21 (정밀도 손실)
console.log(bigIntValue);  // 결과: 999999999999999999999999n (정확한 값)

BigInt와 비교 연산

BigInt는 Number와 달리 매우 큰 정수도 안전하게 비교할 수 있습니다. 하지만 Number와 BigInt를 직접 비교하는 경우에는 자동으로 타입 변환이 이루어지지 않으므로 주의가 필요합니다.

let bigIntValue = 10n;
let numberValue = 10;

console.log(bigIntValue === BigInt(numberValue));  // 결과: true
console.log(bigIntValue == numberValue);  // 결과: true (타입 변환이 이루어짐)
console.log(bigIntValue === numberValue);  // 결과: false (타입이 다름)

BigInt와 Math 객체

Math 객체는 BigInt 타입을 지원하지 않습니다. 따라서 Math 관련 함수는 Number 타입과 함께 사용해야 합니다.

let bigIntValue = 1000n;
console.log(Math.sqrt(bigIntValue));  // 오류 발생: BigInt는 지원하지 않음

이 경우, Number()를 사용해 BigInt를 Number로 변환한 후 Math 함수를 사용할 수 있습니다.

let sqrtValue = Math.sqrt(Number(bigIntValue));
console.log(sqrtValue);  // 결과: 31.622776601683793

BigInt의 활용 사례

BigInt는 매우 큰 정수를 다루는 작업에서 필수적입니다. 암호화, 정밀한 과학적 계산, 금융 애플리케이션 등에서 BigInt는 필수적인 역할을 합니다. 특히, 정밀한 계산이 요구되는 금융 및 암호화 시스템에서 BigInt는 큰 데이터를 처리하는 데 유용합니다.

결론

JavaScript의 BigInt는 매우 큰 정수를 처리할 수 있도록 도와주는 강력한 데이터 타입입니다. Number 타입의 한계를 넘는 큰 숫자를 정확하게 다루어야 할 때 유용하며, 타입 변환과 비교 연산에서 주의가 필요합니다. BigInt를 사용하여 복잡하고 정밀한 계산을 필요로 하는 프로젝트에서 활용해 보세요!