[자바스크립트 Deep Dive] - 13. 스코프

이 포스팅은 자바스크립트 Deep Dive 책을 읽고 공부한 내용을 작성한 글입니다.

1. 스코프란?

function add(x, y) {
  console.log(x, y)
  return x + y;
}

add(2, 5);
console.log(x, y); //error 발생

위 코드에서 add함수의 매개변수인 x, y는 함수 내부에서만 유효하게 적용된다는 사실을 알 수 있다. 이는 함수의 매개변수 스코프가 함수 몸체 내부로 한정되기 때문이다.

스코프

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 스코프 라 한다.

• 즉, 스코프는 식별자가 유효한 범위

코드의 문맥과 환경

렉시컬 환경 (lexical environment) : "코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드가 있는지"

• 자바스크립트 엔진은 코드를 실행할 때 코드의 문맥(context) 를 고려한다. 코드의 문맥은 렉시컬 환경으로 이루어진다.
• 이를 구현한 것을 실행 컨텍스트(execution context)라고 한다.
  모든 코드는 실행 컨텍스트에서 평가되고 실행된다.
• 따라서 스코프는 실행 컨텍스트와 깊은 관련이 있다. (자세한건 23장에서)

2. 스코프의 종류

코드는 전역(global) 과 지역(local)으로 구분할 수 있다.

• 전역 :
  • 코드의 가장 바깥 영역
  • 전역 스코프를 갖는 변수는 어디서든 참조 가능
• 지역 :
  • 함수 몸체 내부
  • 지역 스코프를 갖는 벼수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효하다.

var x = "global x";

function 함수() {
  var x = "inner's local x";
  console.log(x);
}
함수();

위 함수에서 console.log(x) 의 값은 함수() 내부의 "inner's local x"가 출력된다. 이는 자바스크립트 엔진이 스코프 체인 을 통해 참조할 변수를 검색했기 때문이다.

3. 스코프 체인

var x = "global x";

function outer() {
  var y = "outer's local y";
  
  function inner() {
    var z = "inner's local z";

    console.log(x); //1
    console.log(y); //2
    console.log(z); //3
  }
  inner();
}
outer()

위 코드에서 outer() 함수 내부에 inner() 함수가 중첩 정의되어 있다.
함수가 중첩될 수 있듯 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있는데 이는 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다는 것을 의미한다.
전역 스코프인 변수 x, 함수 outer 내부에 선언된 변수 y, 중첩 함수 inner 내부에 선언된 변수 z가 계층적 구조로 연결되어 있다.

이와 같이 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인 (scope chain) 이라고 한다.

• 변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.
  - 이를 통해 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서도 참조할 수 있다.
  
• 자바스크립트 엔진은 코드를 실행하기에 앞서 렉시컬 환경(lexical environment) 을 실제로 생성한다.
  - 변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 이 렉시컬 환경이라는 자료구조에 key로 등록되고, 변수 할당이 일어나면 이 렉시컬 환경의 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다.
• 위 코드에서 //1, 2, 3에 해당하는 콘솔을 찍어보면
  x는 전역변수로 할당된 global x
  y는 outer함수에 지역변수로 선언된 outer's local y
  z는 inner함수에 지역변수로 선언된 inner's local z 가 출력될 것이다.
  - 이를 통해 자바스크립트 엔진이 스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작해서 상위 스코프로 이동하며 변수를 검색한다.
  상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할 수 없다.
  

4. 함수 레벨 스코프

지역은 함수 몸체 내부를 말하고 지역은 지역 스코프를 만든다.
-> 즉 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다.

c, java 등 다른 프로그래밍 언어와 달리 javascript의 var 키워드로 선언된 변수는 오직 함수의 코드 블록 만을 지역 스코프로 인정한다. 나머지는 모두 전역 스코프라는 말이다.

var x = 1;

if(true) {
  var x = 10;
}
console.log(x); //10

위 코드에서 알 수 있듯 var로 선언된 변수는 함수가 아닌 모든 코드 블록(if, for, while, try/catch 등)에서 전역 스코프를 인정한다.
따라서 x를 출력해보면 10이 나온다.
이러한 특징을 함수 레벨 스코프 라고 한다.

5. 렉시컬 스코프

var x = 1;

function foo() {
	var x = 10;
	bar();
}
function bar() {
  console.log(x);
}
foo(); //?
bar(); //?

위 코드에서 foo()의 값과 bar()의 값을 예측하기 위해선 javascript의 상위 스코프 결정 방식을 알아야 한다.
스코프에는 크게 두가지가 있다.
1. dynamic scope
- 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프 결정
2. static scope(lexical scope)
- 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프 결정

javascript는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 어디서 정의했는지 에 따라 상위 스코프를 결정한다.
따라서 위 코드의 실행 결과는 전역 변수 x의 값 1을 두번 출력한다.