[Javascript] BigInt

JS BigInt, JavaScript BigInt, 임의 정밀도 정수

정의

BigInt 는 임의 정밀도 정수. Number.MAX_SAFE_INTEGER (2^53 - 1) 를 넘어가는 정수를 정확히 표현. ES2020 도입.

const big = 12345678901234567890n;   // 끝에 'n'
const fromCtor = BigInt('12345678901234567890');
typeof big      // 'bigint'

사용 상황

상황	권장 타입
64-bit 정수 ID (DB의 BIGINT 컬럼)	BigInt 또는 string
금융 계산 (cent 단위 정수)	BigInt
암호화 (RSA, ECC 큰 소수 연산)	BigInt
비트 연산 (64-bit 이상)	BigInt
일반 정수 연산 (2^53 미만)	Number
JSON 인터페이스 경계	string
부동소수점 계산	Number

왜 필요한가

9007199254740992 + 1               // 9007199254740992 ❌ (정확도 손실)
9007199254740992n + 1n             // 9007199254740993n ✓

큰 ID, 암호화, 정밀 산술, 통화 (cent 기반 정수) 에 안전.

사용

const a = 10n;
const b = 20n;
a + b              // 30n
a * b              // 200n
a / b              // 0n (정수 나눗셈)
a ** 3n            // 1000n
a < b              // true
a === b - 10n      // true

함정: number 와 혼합 금지

1n + 1             // ❌ TypeError: Cannot mix BigInt and other types
1n + 1n            // 2n
1n + BigInt(1)     // 2n
Number(1n) + 1     // 2

같은 타입끼리만 산술 가능. 명시적 변환 필요.

비교는 가능

1n == 1            // true (== 는 변환 허용)
1n === 1           // false (=== 는 엄격)
1n < 2             // true (관계 연산자는 OK)

BigInt → Number

Number(123n)           // 123
Number(12345678901234567890n)   // 12345678901234568000 (정확도 손실!)

작은 BigInt 만 Number 변환 안전.

JSON 호환성

JSON.stringify({ id: 1n })       // ❌ TypeError
JSON.stringify({ id: '1' })      // 우회: string 으로

JSON 표준은 BigInt 미지원. 직렬화는 문자열로.

// BigInt → JSON (string)
JSON.stringify({ id: 1234n }, (k, v) =>
    typeof v === 'bigint' ? v.toString() : v)
// '{"id":"1234"}'

// JSON → BigInt (reviver)
JSON.parse(text, (k, v) =>
    k === 'id' ? BigInt(v) : v)

자주 쓰는 사례

1. 큰 ID 처리

const userId = BigInt('9223372036854775807');   // 64-bit max

DB 의 BIGINT 컬럼 (PostgreSQL bigserial 등) 매칭.

2. 정밀 계산

// 통화: cent 단위로 정수 처리
const balance = 100_00n;          // $100.00 = 10000 cent
const transfer = 50_00n;
const remaining = balance - transfer;

3. 비트 연산 (큰 정수)

const flags = 0n;
const FLAG_ADMIN = 1n << 63n;     // 64-bit 비트 위치
flags | FLAG_ADMIN

4. 암호화 모듈러 거듭제곱

// RSA 등에서 사용하는 모듈러 거듭제곱
function modPow(base, exp, mod) {
  let result = 1n;
  base = base % mod;
  while (exp > 0n) {
    if (exp % 2n === 1n) result = (result * base) % mod;
    exp = exp / 2n;
    base = (base * base) % mod;
  }
  return result;
}
modPow(2n, 10n, 1000n);  // 24n

Math 함수와 호환 안 됨

Math.abs(-5n)       // ❌ TypeError
// 직접 처리
const abs = (x) => x < 0n ? -x : x;
abs(-5n)             // 5n

Math.* 함수는 BigInt 미지원.

Number vs BigInt 선택

flowchart TD
    Q["정수가 2의 53승 - 1을 넘을 수 있는가?"]
    Q -->|"yes"| B1["BigInt 사용"]
    Q -->|"no"| N1["Number 충분"]
    B1 --> J["JSON 직렬화 필요?"]
    J -->|"yes"| S["string 으로 변환 후 저장"]
    J -->|"no"| BI2["BigInt 그대로 사용"]
    N1 --> F["부동소수점 필요?"]
    F -->|"yes"| NUM["Number float64"]
    F -->|"no"| NUM2["Number 정수 범위 내"]

시나리오	권장
일반 정수 (< 2^53)	Number
큰 ID	BigInt 또는 string
정밀 산술 (통화)	BigInt (정수 단위)
부동소수점	Number
비트 연산 (64-bit+)	BigInt
JSON 인터페이스	string

BigInt 와 TypeScript

TypeScript 는 bigint 타입을 기본 지원.

const id: bigint = 123n;
const huge: bigint = BigInt('9007199254740993');

// 함수 시그니처
function factorial(n: bigint): bigint {
  return n <= 1n ? 1n : n * factorial(n - 1n);
}

// JSON 경계에서는 string 으로
type SafeId = bigint | string;

bigint 와 number 는 TypeScript 에서도 자동 변환이 안 된다. 명시적 Number(big) / BigInt(num) 필요.

성능 고려사항

BigInt 연산은 Number 보다 느리다. 특히 곱셈, 나눗셈에서 차이가 크다.

// 루프 카운터에 BigInt 사용하면 불필요한 오버헤드
for (let i = 0n; i < 1000n; i++) { /* 느림 */ }
for (let i = 0; i < 1000; i++) { /* 빠름 */ }

• BigInt 는 Number 보다 3-10배 느린 연산 속도 (엔진에 따라 차이)
• 암호화나 임의 정밀도 연산이 아니라면 Number 범위 내에서 처리
• BigInt 를 Number 범위 내 값에 쓰는 것은 불필요한 타입 복잡도

함정

1. 리터럴 표기

1n              // ✓
0o10n           // ✓ (8진 BigInt)
0x10n           // ✓ (16진)
1_000_000n      // ✓ (separator)
1.5n            // ❌ SyntaxError (BigInt 는 정수만)

2. Math.pow

2n ** 100n       // BigInt 거듭제곱 (정확)
Math.pow(2, 100) // 1.2676506002282294e+30 (Number, 정확도 손실)

3. Array, Set 의 키

new Set([1n, 1])      // {1n, 1}  (다른 키로 취급)

4. 조건문에서 0n 은 falsy

Boolean(0n)   // false
Boolean(1n)   // true
if (0n) { /* 실행 안 됨 */ }

Number 의 0 과 동일하게 falsy. 혼합 비교 시 주의.

관련 위키

• JS Number
• JS 타입 변환
• JS JSON