오랜만에 돌아온 딥다이빙 시간 !
오늘의 진도는 스코프인데 ~ (..) 나름 익숙한 개념이라 호기롭게 시작해보겠다. 과연 ~
1. 스코프란?
스코프= 유효범위
스코프는 모든 프로그래밍 언어에서 기본적이고 중요한 개념이지만,
특히 자바스크립트에선 구별되는 특징이 있어 주의가 필요하다.
- var 키워드로 선언한 변수와 let, const 키워드로 선언한 변수의 스코프가 다르다.
- 스코프는 변수, 함수와 깊은 연관이 있다.
스코프 ! 우리 구면이야 ~
우리는 이미 12장에서 함수의 매개변수를 배울 때 스코프를 만났었다.
함수의 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조가 가능하다.
매개변수를 참조할 수 있는 유효한 범위 = 스코프가 함수 몸체 내부로 한정되기 때문이다.
변수 선언은 코드 블록 가장 바깥, 코드블록, 함수 몸체 내에서도 가능하다.
이때 코드 블록과 함수는 중첩이 가능함 ! 아래 코드를 참고해서 스코프 감을 잡아보자.
var var1 = 1; // 코드 블록 가장 바깥에서 변수 선언
if(true){
var var2 = 2; // 코드 블록 내에서 변수 선언
if(true) {
var var3 = 3; // 중첩된 코드 블록 내에서 변수 선언
}
}
function foo(){
var var4 = 4; // 함수 내에서 변수 선언
function bar(){
var var5 = 5; // 중첩된 함수 내에서 변수 선언
}
}
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
변수는 자신이 선언된 위치에 의해 유효한 범위, 즉 다른 코드가 변수 자신을 참조할 수 있는 범위가 결정된다.
이건 변수만 해당되는 것이 아니다.
모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름 등)는 자신이 선언된 위치에 의해
다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정된다.
식별자 결정
스코프를 이해하기 위해, 아래의 코드를 살펴보자.
코드 가장 바깥 영역과 함수 내부에서 의도적으로 같은 이름의 변수를 선언했다.
var x = 'global'; // 1️⃣ 코드 가장 바깥에서 선언
function foo(){
var x = 'local'; // 2️⃣ 함수 내부에서 선언
console.log(x);
}
console.log(x); 식별자 결정은 자바스크립트 엔진이 어떤 변수를 참조할지 결정하는 것을 의미한다.
자바스크립트 엔진은 식별자를 스코프라는 기준을 가지고 결정한다.
즉, 스코프는 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이라고도 할 수 있다.
그렇다면 x라는 변수를 로그하기 위해 어떤 변수를 참조할까?
자스 엔진은 코드를 실행하며 코드의 문맥을 고려한다.
코드가 어디서 실행되는지에 따라 동일한 코드도 다른 결과를 만든다.
코드의 문맥과 환경
- 렉시컬 환경 : 코드가 어디서 실행되고 주변에 어떤 코드가 있는지
- 코드의 문맥 : 렉시컬 환경으로 이뤄짐
- 실행 컨텍스트 : 코드의 문맥을 구현한 것 23장 참고
- 모든 코드는 실행 컨텍스트에서 평가되고 실행됨
위의 예제를 다시 살펴보자.
1️⃣ 코드 바깥 영역에서 선언된 변수는 어디서든 참조가 가능하다.
2️⃣ 함수 내부에서 선언된 변수는 함수 내부에서만 참조가 가능하다.
즉 이름이 같은 두 개의 변수는 스코프(자신이 유효한 범위)가 다른 별개의 변수이다.
만약 스코프라는 개념이 없었다면, 같은 이름의 변수가 충돌을 일으켜 프로그램 전체에 단 하나만 사용해야 했을 것이다.
식별자는 어떤 값을 구별하여 식별해낼 수 있는 유일하고 고유한 이름이다.
파일 이름으로 예를 들어보자. 식별자인 파일 이름은 유일해야 한다.
만약 컴퓨터 전체를 통틀어 하나의 파일 이름만 사용해야 한다면, 파일 이름을 설정하기 상당히 어려울 것이다.
컴퓨터에서 파일 이름을 지을 때, 폴더 내에서만 같은 파일 이름을 피하면 된다.
동일한 맥락으로, 자바스크립트의 식별자도 스코프 내에서만 유효하다.
2. 스코프의 종류
코드는 전역과 지역으로 구분된다.
이때 변수는 자신이 선언된 위치에 의해 스코프가 결정된다.
전역코드의 가장 바깥 영역지역함수 몸체 내부
1. 전역과 전역 스코프
전역코드의 가장 바깥 영역전역에 변수를 선언하면,전역 스코프를 갖는전역 변수가 됨전역 변수는 어디서든 참조 가능
2. 지역과 지역 스코프
지역함수 몸체 내부지역에 변수를 선언하면,지역 스코프를 갖는지역 변수가 됨지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 참조 가능
위의 이미지를 살펴보자.
inner 함수 내부에서 선언된 x는 지역 변수다.
지역 변수는 자신의 지역 스코프인 inner 함수에서만 참조할 수 있다.
코드 가장 바깥 영역에서 선언된 x는 전역 변수다.
이때 inner 함수 내부에서 x 변수를 참조하면 전역 변수 x가 아닌 지역 변수 x가 참조된다.
이는 자바스크립트 엔진이 스코프 체인을 통해 참조할 변수를 검색했기 때문이다.
3. 스코프 체인
스코프 체인을 설명하기 앞서, 중첩 함수에 대한 개념 이해가 필요하다.
함수는 전역에서도, 함수 내부에서도 정의가 가능하다.
중첩 함수함수 몸체 내부에서 정의된 함수외부 함수중첩 함수를 포함하는 함수
스코프의 계층적 구조
함수가 중첩되는 것처럼, 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있다.
중첩 함수의 지역 스코프는 외부 함수의 지역 스코프와 계층적 구조를 갖는다.
이때 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라고 한다.
위의 그림을 예로 든다면, outer 함수의 지역 스코프는 inner 함수 지역 스코프의 상위 스코프다.
이처럼, 모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되고 이것을 스코프 체인이라고 한다.
전역 스코프는 모든 지역 스코프의 상위 스코프다.
스코프 체인
변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해, 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.
- 변수를 참조하는
코드의 스코프에서 변수 검색 - 없다면 그
상위 스코프에서 변수 검색 - 없다면 2번 반복
- 최상위 스코프인
전역 스코프에서 변수 검색
렉시컬 환경(자료 구조)
이러한 스코프 체인은 실제 물리적으로 존재한다. (와우)
자바스크립트 엔진은 코드를 실행하기 전에, 계층적 구조인 렉시컬 환경을 생성한다.
변수 선언이 실행되면, 변수 식별자가 렉시컬 환경(자료 구조)에 키로 등록되고,
변수 할당이 일어나면, 렉시컬 환경(자료 구조)에 식별자에 해당하는 값을 변경한다.
변수 검색도 이러한 자료 구조 상에서 이뤄진다.
1. 스코프 체인에 의한 변수 검색
자바스크립트 엔진은 위와 같이,
1️⃣ 변수를 참조하는 스코프에서 시작하여 2️⃣ 상위 스코프 방향으로 선언된 변수를 검색한다.
즉, 절대 하위 스코프로 내려가면서 식별자를 검색하는 일은 없다.
- 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 참조 가능
- 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조 불가능
스코프 체인으로 연결된 계층적 구조는 상속과 유사하다.
2. 스코프 체인에 의한 함수 검색
함수 선언문으로 함수를 정의하면, 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성된다. 12장 참고
이때 자바스크립트 엔진은 함수 이름과 동일한 식별자를 암묵적으로 선언하고 생성된 함수 객체를 할당한다.
즉, 모든 함수는 함수 이름과 동일한 식별자에 할당된다.
함수가 호출되면, 자스 엔진은 함수 호출을 위해 함수를 가리키는 식별자를 먼저 검색한다.
이처럼 함수도 식별자에 할당되기 때문에 스코프를 갖는다.
따라서 스코프는 '변수를 검색할 때 사용하는 규칙'이라기 보단, '식별자를 검색하는 규칙'으로 봐야한다.
4. 함수 레벨 스코프
var 키워드로 선언된 변수만 해당함
지역은 지역 스코프를 만드는데, 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다.
대부분의 프로그래밍 언어는, 함수 몸체 뿐만 아니라 if, for와 같은 코드 블록이 지역 스코프를 만든다.
하지만 var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수 몸체만을 지역 스크프로 인정한다.
블록 레벨 스코프모든 코드 블록이 지역 스코프를 만듦함수 레벨 스코프오직 함수의 코드 블록(함수 몸체)만이 지역 스코프를 만듦
var i = 10;
for (var i = 0; i<5; i ++){
console.log(i); // 0 1 2 3 4
}
console.log(i); //5블록 레벨 스코프라면, for문에서 반복을 위해 선언된 i 변수가 for문의 코드 블록 내에서만 유효한 지역 변수다.
함수 레벨 스코프는 코드 블록인 for문의 i 변수가 전역 변수가 된다.
따라서 변수 i는 중복 선언이 되고 의도치 않게 전역 변수의 값이 재할당된다.
이렇게, var 키워드로 선언된 변수는 함수 레벨 스코프를 지원하기 때문에 예상치 못한 오류가 발생하기 쉽다.
ES6 이후 도입된 let, const 키워드는 블록 레벨 스코프를 지원한다. 이에 대해선 15장에서 살펴보자 ~!
5. 렉시컬 스코프
렉시컬 스코프 .. ? 이렇게 어려운걸 ~ 할 수 있지만, 우선 아래 코드를 봐보자.
var x = 1;
function foo(){
var x = 10;
bar();
}
function bar(){
console.log(x);
}
foo();
bar();foo 함수와 bar 함수의 실행 결과는 과연 어떻게 나올까?
우선 실행 결과는 bar 함수의 상위 스코프가 무엇인지에 따라 결정된다.
함수를 어디서 '호출'했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다면 ?
- 그렇다면,
bar 함수의 상위 스코프는 foo 함수의 지역 스코프와 전역 스코프일 것 - 위와 같은 방식을
동적 스코프라고 한다.
함수를 정의하는 시점에는, 함수가 어디서 호출될지 알 수 없다.
따라서, 함수가 호출되는 시점에 동적으로 상위 스코프가 결정되기 때문에 동적 스코프라고 한다.
함수를 어디서 '정의'했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다면 ?
- 그렇다면,
bar 함수의 상위 스코프는 전역 스코프일 것 - 위와 같은 방식을
렉시컬 스코프또는정적 스코프라고 한다.
함수 정의가 평가되는 시점에, 상위 스코프가 정적으로 결정되기 때문에 정적 스코프라고 한다.
자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따른다.
그렇기 때문에, 함수가 호출된 위치는 상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 않는다.
함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다.
함수 정의가 실행되어 생성된 함수 객체는 정의 시 결정된 상위 스코프를 기억한다.
그래서 함수가 호출될 때마다, 기억한 상위 스코프를 참조한다.
위의 예제에선 어떨까?
렉시컬 스코프에 따라, bar 함수는 전역에서 정의된 함수다.
함수 선언문으로 정의되었기 때문에 코드가 실행되기 전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다.
생성된 함수 객체는 자신이 정의된 전역 스코프를 기억한다.
전역 스코프를 기억한 bar 함수를 호출하면, 어디인지 관계없이 전역 스코프를 상위 스코프로 사용한다.
즉 위 예제에선, 1을 두 번 출력한다.
렉시컬 스코프는 클로저와 관계가 깊은데 클로저는 24장에서 살펴볼 예정이다.
멋사 회고조원들의 과제를 조금씩 봐주고 ~ 이런 저런 얘기도 나누면서 ! 오랜만에 자스 딥 다이빙을 성공했다 !
스코프 양이 적어서 정말 다행이다 (...)
그동안 !!! 늘 함수에서 함수를 호출하면 변수가 어떤 스코프를 갖는지 정말 헷갈렸었는데 명확하게 정리되었다. 자스는 ! 렉시컬 스코프, 즉 정적 스코프를 따르기 때문에 어디서 호출되든 ~ 정의된 스코프를 따른다 ! Yes ... !
그럼 2시가 넘었으니 이제 그만 해산 - !
