Number와 Math — 수치 연산 완전 정복

지난 글에서 Object 정적 메서드를 살펴봤습니다. 이번에는 Number 객체의 정적 메서드·상수와 Math 객체의 수학 함수들을 정리합니다. 실무에서 자주 사용하는 반올림, 범위 제한, 난수 생성, 포맷팅 패턴을 중심으로 다룹니다.

Number 상수

JavaScript의 number는 IEEE 754 배정밀도 부동소수점이므로, 안전하게 표현 가능한 정수 범위가 있습니다.

$Number 정적 메서드와 상수$

Number.MAX_SAFE_INTEGER; // 9007199254740991 (2^53 - 1)
Number.MIN_SAFE_INTEGER; // -9007199254740991

// 이 범위를 넘으면 정밀도 손실
9007199254740992 === 9007199254740993; // true — 구분 불가!

// 안전 정수 여부 확인
Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER);     // true
Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 1); // false

// 2^53 이상의 정수는 BigInt 사용
const big = 9007199254740993n; // BigInt

Number 정적 메서드

// 파싱
Number.parseInt('42px');     // 42
Number.parseFloat('3.14em'); // 3.14
Number('42');                // 42
Number('42px');              // NaN — 완전 변환 아니면 NaN

// 판별
Number.isNaN(NaN);           // true
Number.isFinite(Infinity);   // false
Number.isInteger(3.0);       // true
Number.isInteger(3.5);       // false
Number.isSafeInteger(2 ** 53); // false

Number.parseInt와 전역 parseInt는 동작이 동일하지만, Number.parseInt를 쓰는 것이 모듈화 의도에 맞습니다.

인스턴스 메서드 — 포맷팅

const n = 3.14159265;

n.toFixed(2);      // "3.14"   — 소수점 자리 고정 (문자열 반환)
n.toPrecision(4);  // "3.142"  — 유효 숫자 4자리
n.toExponential(2); // "3.14e+0"

// 16진수 변환
(255).toString(16); // "ff"
(255).toString(2);  // "11111111"
(255).toString(8);  // "377"

// 다시 숫자로
parseInt('ff', 16); // 255
parseInt('11111111', 2); // 255

// toFixed의 함정 — 문자열 반환
typeof (1.5).toFixed(0); // 'string'
+(1.5).toFixed(0);       // 2 (숫자로 변환 필요)

toFixed는 반올림에 일부 브라우저/엔진별 차이가 있습니다. 정확한 금전 연산에는 정수로 변환 후 처리하거나 전용 라이브러리를 씁니다.

EPSILON으로 부동소수점 비교

Number.EPSILON은 1과 1보다 큰 최소 부동소수점 값 사이의 차이입니다.

0.1 + 0.2 === 0.3; // false

// EPSILON을 활용한 허용 오차 비교
function almostEqual(a, b, eps = Number.EPSILON * 100) {
  return Math.abs(a - b) < eps;
}

almostEqual(0.1 + 0.2, 0.3); // true

금전 연산처럼 정밀도가 중요한 경우 소수점 자리를 정수로 이동(* 100)해서 계산하거나, decimal.js같은 라이브러리를 사용합니다.

Math 객체

Math는 생성자가 아니라 정적 메서드와 상수를 담은 일반 객체입니다.

$Math 객체 주요 메서드$

// 상수
Math.PI;   // 3.141592653589793
Math.E;    // 2.718281828459045
Math.LN2;  // 0.6931471805599453

// 반올림 계열
Math.round(4.5);  // 5   (0.5는 올림)
Math.round(-4.5); // -4  (주의: 음수는 올림 방향)
Math.ceil(4.1);   // 5   (항상 올림)
Math.floor(-4.1); // -5  (항상 내림)
Math.trunc(-4.9); // -4  (소수부 제거, 0 방향)

자주 쓰는 Math 패턴

// 절대값, 최대·최소, 부호
Math.abs(-7);          // 7
Math.max(1, 5, 3);     // 5
Math.min(1, 5, 3);     // 1
Math.sign(-3);         // -1

// 배열에서 최대·최소
Math.max(...[1, 5, 3]); // 5
Math.min(...[1, 5, 3]); // 1

// 숫자 범위 고정 (clamp)
const clamp = (n, min, max) => Math.min(Math.max(n, min), max);
clamp(150, 0, 100); // 100
clamp(-10, 0, 100); // 0

// 거듭제곱
Math.pow(2, 10); // 1024
2 ** 10;         // 1024 (ES2016 ** 연산자 권장)
Math.sqrt(9);    // 3
Math.cbrt(27);   // 3 (세제곱근)
Math.hypot(3, 4); // 5 (피타고라스: √(3²+4²))

난수 생성

Math.random()은 [0, 1) 범위(0 포함, 1 미포함)의 유사 난수를 반환합니다.

// [0, 1) 실수
Math.random(); // 0.7432...

// [min, max) 실수
const rand = (min, max) => Math.random() * (max - min) + min;

// [min, max] 정수
const randInt = (min, max) =>
  Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min;

randInt(1, 6); // 주사위 1~6

// 배열에서 랜덤 요소
const pick = arr => arr[randInt(0, arr.length - 1)];
pick(['가위', '바위', '보']); // 랜덤

// 배열 셔플 (Fisher-Yates)
function shuffle(arr) {
  const a = [...arr];
  for (let i = a.length - 1; i > 0; i--) {
    const j = randInt(0, i);
    [a[i], a[j]] = [a[j], a[i]];
  }
  return a;
}

보안이 필요한 난수(암호화, 토큰)는 crypto.getRandomValues()를 사용합니다. Math.random()은 예측 가능한 유사 난수입니다.

로그와 삼각함수

Math.log(Math.E);  // 1 (자연로그)
Math.log2(8);      // 3
Math.log10(1000);  // 3

// 삼각함수 (라디안)
Math.sin(Math.PI / 2);  // 1
Math.cos(0);            // 1
Math.tan(Math.PI / 4);  // ≈ 1

// 각도 변환
const toRad = deg => deg * Math.PI / 180;
const toDeg = rad => rad * 180 / Math.PI;

지난 글: Object 정적 메서드 총정리

다음 글: Date와 타임존 — 날짜 다루기의 모든 것

읽어주셔서 감사합니다. 😊