[모던 자바스크립트 딥다이브] 13장 스코프

Narcoker·2022년 10월 7일

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✏️스코프란?

모든 식별자는 자신이 선언된 위치에 의해
다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정된다.
이를 스코프라한다.

즉 스코프는 식별자가 유효한 범위를 말한다.
var var1 = 1;

if(true) {
  var var2 = 2;
  if(true) {
    var var3 = 3;
  }
}

function foo(){
  var var4 = 4;
  function bar() {
    var var5 = 5;
  }
}

console.log(var1); // 1
console.log(var2); // 2
console.log(var3); // 3
console.log(var4); // ReferenceError: var4 is not defined
console.log(var5); // ReferenceError: var5 is not defined

코드의 가장 바깥 영역과 foo 함수 내부에 같은 이름을 갖는 변수 x를 선언했고
각각 x 변수를 참조한다.
이때 자바스크립트 엔진은 같은 일므의 두개의 변수 중에서 어떤 변수를 참조할 것인지
결정해야한다.
이를 식별자 결정이라한다.

아래 예제에서 가장 바깥 영역에 선언된 x 변수는 어디서든 참조할 수 있다.
하지만 foo 함수 내부에서 선언된 x 변수는 foo 함수 내부에서만 참조할 수 있고
외부에서는 참조할 수 없다.
이때 두개의 x 변수는 식별자 이름이 동일하나 자신이 유효한 범위,

즉, 스코프가 다른 별개의 변수다.
var x = 'global';

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

foo(); // local

console.log(x); // global

만약 스코프라는 개념이 없다면 같은 이름을 갖는 변수는 충돌을 일으키므로
프로그램 전체에서 하나밖에 사용할 수 없다.

var 키워드로 선언한 변수의 중복 선언

var 키워드로 선언한 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언이 허용된다.
이는 의도치 않게 변수 값이 재할당되어 변경되는 부작용을 발생시킨다.
function foo() {
  var x = 1;
  var x = 2;
  console.log(x); // 2
} 

foo();

하지만 let 이나 const로 선언한 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용하지 않는다.

✏️스코프의 종류

코드는 전역과 지역으로 구분할 수 있다.

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

전역과 전역 스코프

전역이란 코드 가장 바깥 영역을 말한다.
전역은 전역 스코프를 만든다.
전역에 변수를 선언하여 전역 스코프를 갖는 지역 변수가 된다.
전역 변수는 어디서든지 참조할 수 있다.

지역과 지역 스코프

지역이란 함수 몸체 내부를 말한다.
지역은 지역 스코프를 만든다.
지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수가 된다.

지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효하다.

위 예제 oter 함수 내부에서 선연된 z 변수는 지역 변수다.
지역 변수 z는 자신의 스코프인 outer 함수 내부와
하위 스코프 지역인 inner 함수 내부에서만 참조할 수 있다.
하지만 지역 변수 z를 전역에서 참조하면 참조에러가 발생한다.

inner 함수 내부에서 선언된 x 변수도 지역 변수다.
지역 변수 x는 자신의 지역 스코프인 함수 inner 내부에서만 참조할 수 있다.
하지만 지역변수 x를 전역 또는 inner 함수 내부 이외의 지역에서 참조하면
참조 에러가 발생한다.

그런데 inner 함수 내부에서 선언된 x 변수 이외에 이름이 같은 전역 변수 x가 존재한다.
이때 inner 함수 내부에서 x 변수를 참조하면 전역 변수 x를 참조하는 것이 아니라
inner 함수 내부에서 선연된 x 변수 를 참조한다.

이는 자바스크립트 엔진이 스코프 체인을 통해 참조할 변수를 검색했기 때문이다.

✏️스코프 체인

스코프는 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다.

변수를 참조할때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해
변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여
상위 스코프 방햐으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.

스코프 체인은 물리적인 실체로 존쟇나다.
자바스크립트 엔진은 코드(전역 코드와 함수 코드)를 실행하기에
앞서 위 그림과 유사한 자료구조인 렉시컬 환경(Lexcial Environment)를 실제로 생성한다.

변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 이 자료구조에 키로 등록되고
변수 할당이 일어나면 이 자료구조의 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다.
변수 검색도 이 자료구조 상에서 이뤄진다.

렉시컬 환경

스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것이다.
전역 렉시컬 환경은 코드가 로드되면 곧바로 생성되고
함수의 렉시컬 환경은 함수가 호출되면 바로 곧바로 생성된다.

✏️함수 레벨 스코프

코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다는 의미이다.

C나 자바 등을 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 함수 몸체만 아니라
모든 코드 블록(if, for, while, try/catch 등)이 지역 스코프를 만든다.
이러한 특성을 블록 레벨 스코프 라고한다.

하지만 var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수 코드 블록만을 지역 스코프로 인정한다.
이러한 특성을 함수 레벨 스코프라 한다.
var x = 1;

if (true) {
  var x = 10;
} 

console.log(x); // 10

전역변수 x가 선언되었고 if문의 코드 블록 내에서도 x 변수가 선언되었다.
이때, if문의 코드 블록 내에서 선언된 x 변수는 전역 변수다.

var 키워드로 선언된 변수는 함수 레벨 스코프만 인정하기 때문에
var 키워드로 선언된 변수는 코드 블록내에서 선언되어도 전역 변수다.

따라서 전역 변수 x는 중복 선언되고 그 결과 의도치않는 전역 변수 값이 재할당된다.
var i = 10;

for(var i = 0; i < 5; i++){
  console.log(i); // 0 1 2 3 4
}

// 의도치 않게 값이 변경되었다.
console.log(i); // 5

var 과 다르게 let 과 const는 블록 레벨 스코프를 지원한다.

✏️렉시컬 스코프

아래 예제의 실행결과는 bar 함수의 상위 스코프가 무엇 인지에 따라 결정된다.
두가지 패턴을 예측할 수 있다.

함수를 어디에서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정 : 동적 스코프

함수를 어디에서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정 : 정적 스코프 또는 렉시컬 스코프

자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따른다.
함수가 호출된 위치는 상위 스코프 결정에 어떠한 영향을 주지 않는다.
즉, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다.

함수 정의가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억한다.
함수가 호출될때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문이다.

var 는 함수 레벨 스코프 이므로 전역 변수 x와 foo() 내부의 x는 다른 변수이다.
따라서 1이 두번 출력된다.
var x = 1;

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

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

foo();
bar();