Scope

Scope

변수는 자신이 선언된 위치에 의해 자신이 유효한 범위, 즉 다른 코드가 변수 자신을 참조할 수 있는 범위가 결정됩니다. 변수뿐만 아니라 모든 식별자에게 해당됩니다. 다시 말해, 모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름 등)은 자신이 선언된(정의된) 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정됩니다. 이를 스코프라고 합니다.

즉, 스코프는 식별자가 유효한 범위를 의미합니다.

var x = 'global';

function foo() {
    var x= 'local';
    console.log(x);
}

foo();  // local

console.log(x); // global

위 코드에서 코드 코드의 가장 바깥쪽 영역에 변수 x를 선언했고 foo 함수 내부에서도 같은 이름의 변수인 x를 선언했습니다. 자바스크립트 엔진은 이름이 같은 두 개의 변수 중에서 어떤 변수를 참조해야할 것인지 결정해야 합니다.

이를 식별자 결정이라고 합니다. 자바스크립트 엔진은 스코프를 통해 어떤 변수를 참조해야할 지 결정합니다. 따라서 스코프는 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이라고도 할 수 있습니다.

위 코드에서 코드 가장 바깥쪽 영역에 선언된 변수 x는 코드 어디서든 참조할 수 있지만 foo 함수 내부에 선언한 변수 x는 foo 함수 내부에서만 참조할 수 있습니다. 이때 두 식별자 이름이 동일하지만 자신의 유효범위, 즉 스코프다 다른 별개의 변수입니다.

식별자는 어떤 값을 구별할 수 있어야 하므로 유일해야 합니다. 즉, 식별자인 변수 이름은 중복될 수 없으며 하나의 값은 유일한 식별자에 연결되어야 합니다.
프로그래밍 언어에서는 스코프(유효 범위)를 통해 식별자인 변수 이름의 충돌을 방지하여 같은 이름의 변수를 사용할 수 있도록 합니다.

즉, 스코프 내에서 식별자는 유일해야하지만 다른 스코프에는 같은 이름의 식별자를 사용할 수 있습니다.

Global & Local

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

변수는 자신이 선언된 위치(전역 혹은 지역)에 의해 자신의 유효 범위인 스코프가 결정됩니다. 즉, 전역에 선언된 변수는 전역 스코프를 갖는 전역 변수이고, 지역에 선언된 변수는 지역 스코프를 갖는 지역 변수입니다.

Global & Global Scope

전역이란 코드의 가장 바깥쪽 영역을 말하며 전역은 전역 스코프를 만듭니다. 전역에 전역 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수가 됩니다.

전역 변수는 코드 어디서든지 참조할 수 있습니다.

Local & Local Scope

지역이란 함수 몸체 내부를 말합니다. 지역은 지역 스코프를 만들고 지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수가 됩니다.
지역 변수는 자신이 선언된 지역과 하위 지역(중첩 함수)에서만 참조가 가능합니다.

다시 말해, 지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효합니다.

var x = 'global x';
var y = 'global y';

function outer() {
    bar z = "outer's local z";
    
    console.log(x); // global x
    console.log(y); // global y
    console.log(z); // outer's local z
    
    function inner() {
        var x = "inner's local x";
        
        console.log(x); // inner's local x
        console.log(y); // global y
        console.log(z); // outer's local z
    }
    
    inner();
}

outer();

console.log(x); // global x
console.log(z); // ReferenceError: z is not defined

위 코드에서 보면 inner 함수 내부에서 x는 내부에 선언된 x를 참조하고, y는 outer 함수 내부의 z를 참조, y는 전역에 선언된 y를 참조합니다.

전역에서 x를 참조하면 전역 변수 x를 참조하고, z는 참조 에러가 발생합니다.

이처럼 하위에서는 상위 스코프의 식별자를 참조할 수 있지만, 상위에서는 하위 스코프의 식별자를 참조할 수 없습니다. 그리고 자신에게 가장 가까운 식별자를 참조합니다.

Scope Chain

함수는 중첩될 수 있므로 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있습니다. 이는 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적인 구조를 갖는다는 것을 의미합니다. 이때 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라고 합니다.

앞에서 살펴본 예제를 보면 outer 함수가 만든 지역 스코프는 inner 함수가 만든 지역 스코프의 상위 스코프가 됩니다. 그리고 outer 함수의 지역 스코프의 상위 스코프는 전역 스코프가 됩니다. 이러한 계층 구조를 갖게 됩니다.

이처럼 모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며, 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프입니다. 이렇게 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인이라고 합니다.

변수(식별자)를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수(식별자)를 검색합니다. 이를 통해 상위 스코프에서 선언한 변수(식별자)를 참조할 수 있습니다.

스코프 체인은 물리적인 실체로 존재합니다. 자바스크립트 엔진은 소스코드를 실행하기 이전에 렉시컬 환경(객체)을 실제로 생성합니다. 변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 렉시컬 환경에 키로 등록되고, 변수 할당이 일어나면 변수 식별자에 해당하는 값을 변경합니다. 변수 검색도 이 자료구조에서 이루어집니다.

fuction-level scope

모든 코드 블록(if 문, for 문, while 문, try/catch 문 등)이 지역 스코프를 만드는 특성을 블록 레벨 스코프라고 합니다. 하지만 var 키워드로 선언한 변수는 오직 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정합니다. 이러한 특성을 함수 레벨 스코프라고 합니다.

var x = 1;
if (true) {
    var x = 10;  // 중복 선언, var 키워드가 없는 것처럼 동작하여 재할당이 된다
}

console.log(x); // 10

위 코드를 보면 var 키워드로 선언한 변수는 함수 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하기 때문에 if 코드 블록 안에 선언한 변수 x는 전역 변수가 됩니다. 이때 전역에 이미 변수 x가 선언되어 있으므로 중복 선언이 됩니다. 이는 의도치 않게 변수 값이 변경되는 부작용이 발생시킵니다.

Lexical Scope

렉시컬 스코프 또는 정적 스코프는 한 번 결정된 상위 스코프가 동적으로 변경되지 않고 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정되는 것을 의미합니다. 자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따릅니다.

자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 어디서 호출했는지가 아닌 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프가 결정됩니다. 함수가 호출된 위치는 함수의 상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 않습니다. 즉, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프가 됩니다.

이처럼 함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정됩니다. 함수 정의(함수 선언문, 함수 표현식)이 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 자신이 존재하는 한 기억합니다(함수 객체의 내부 슬롯 [[Envorinment]]에 바인딩).