모던 자바스크립트 Deep Dive / 13장 스코프

스코프란?

스코프는 "유효 범위"라는 뜻을 가진 모든 프로그래밍 언어의

기본적이며 중요한 개념이다.

스코프의 이해가 부족하면 다른 개념을 이해하기 어려울 수 있다.

 

모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름 등)는 자신이 선언된 위치에 의해

다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정된다.

이를 스코프라 한다. 즉 스코프는 식별자가 유효한 범위를 말한다.

 

스코프는 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙 이라고도 할 수 있다.

let x = "global";

function foo() {
  let x = "local";
  console.log(x);
}

foo(); 		 // local
console.log(x);	 // global

 

위의 예제에서 자바스크립트 엔진은 이름이 같은 두 개의 변수 중에서

어떤 변수를 참조해야 할 것인지를 결정해야 한다.

이를 식별자 결정이라 하며, 스코프를 통해 어떤 변수를 참조해야 할 지 결정한다.

 

자바스크립트 엔진은 코드를 실행할 때 코드의 문맥을 고려하므로

위 예제처럼 서로 동일한 코드도 다른 결과를 만들어 낸다.

코드의 문맥과 환경

"코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드가 있는지"를 렉시컬 환경이라고 부른다.

즉 코드의 문맥은 렉시컬 환경으로 이루어진다.

 

위 코드에서 코드의 가장 바깥 쪽에서 선언된 x 변수는 어디서든 참조할 수 있다.

하지만 foo 함수 내부에서 선언된 x 변수는 함수 내부에서만 참조할 수 있다.

이때 두 개의 x 변수는 식별자 이름이 동일하지만 스코프가 다른 별개의 변수다.

 

식별자는 어떤 값을 구별할 수 있어야 하므로 유일해야 하는데

다른 스코프에는 같은 이름의 식별자를 사용할 수 있다. 

 

스코프의 종류

구분	설명	스코프	변수
전역	코드의 가장 바깥 영역	전역 스코프	전역 변수
지역	함수 몸체 내부	지역 스코프	지역 변수

 

코드는 전역과 지역으로 구분할 수 있는데

변수는 자신이 선언된 위치(전역 또는 지역)에 의해 스코프가 결정된다.

즉 전역 변수에서 선언된 변수는 전역 스코프를 갖는 전역 변수고,

지역에서 선언된 변수는 지역 스코프를 갖는 지역 변수다.

 

전역과 전역 스코프

전역이란 코드의 가장 바깥 영역을 말한다.

전역에서 선언되어 전역 변수가 된 변수는 어디서든지 참조할 수 있다.

 

지역과 지역 스코프

지역이란 함수 몸체 내부를 말한다.

지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서만 유효하다.

지역 변수를 전역에서 참조하면 참조 에러가 발생한다.

 

스코프 체인

스코프 체인은 스코프가 계층적으로 연결된 것을 의미한다.

함수는 중첩될 수 있으므로 함수의 지역 스코프 또한 중첩되는데, 이 때

스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다.

 

중첩 함수의 지역 스코프는 중첩 함수를 포함하는 외부 함수의 지역 스코프와

계층적 구조를 갖는데 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라 한다.

 

모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며

모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프다.

 

변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다. 이 과정을 통해 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서도 참조할 수 있다.

 

스코프 체인은 물리적인 실체로 존재한다.

자바스크립트 엔진은 코드를 실행하기 앞서

위 그림과 유사한 자료구조인 렉시컬 환경을 실제로 생성한다.

변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 이 자료구조(렉시컬 환경)에 키로 등록되고, 변수 할당이 일어나면 이 자료구조의 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다. 변수의 검색도 이 자료구조 상에서 이뤄진다.

 

스코프 체인에 의한 변수와 함수 검색

설명했듯 스코프는 하위 -> 상위 스코프로 변수를 검색한다.

상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서도 자유롭게 참조할 수 있지만

하위 스코프에서 유효한 변수는 상위 스코프에서 참조할 수 없기 때문이다.

 

함수 또한 식별자에 함수 객체가 할당된 것 외에는 일반 변수와 다를 바 없기에

함수도 스코프를 갖는다. 스코프란 "식별자를 검색하는 규칙" 이라고 표현할 수 있다.

 

함수 레벨 스코프

지역은 함수 몸체 내부를 말하고 지역 스코프를 만든다고 했다.

이는 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다는 의미다.

 

식별자 키워드인 let과 const 모든 코드 블록(if, form while 등)이 지역 스코프를 만든다.

이러한 특성을 블록 레벨 스코프 라 하는데
var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정한다.

 

ES6 도입 후 var는 사용하지 않으니 이 부분은 넘어가자.

 

렉시컬 스코프

스코프 결정에는 두 가지 방식이 있다.

 

1. 동적 스코프 (dynamic scope)

함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.

함수 정의 시 함수가 어디서 호출될지 알 수 없으므로 호출되는 시점에 동적으로

상위 스코프를 결정한다.

 

2. 렉시컬 스코프(lexical scope) 또는 정적 스코프 (static scope)

함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.

함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정된다.

 

자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 어디서 호출했는지가 아니라

함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. 함수가 호출된 위치는

상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 않는다.

즉, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다.

let x = 1;

function foo() {
  let x = 10;
  bar();
}

function bar() {
  console.log(x);
}

foo(); // 1
bar(); // 1

 

함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정되고

함수 정의가 실행되어 생성된 함수 객체는 결정된 상위 스코프를 기억한다.

위의 예제를 보면 함수가 호출되는 위치는 스코프에 영향을 주지 못한다.

함수가 호출될 때마다 함수가 정의됐을 때 기억했던 상위 스코프를 참조하기 때문이다.