TIL(Today I Learned) 👩🏻‍💻

자바스크립트 학습의 바이블이라 할 수 있는 "모던 자바스크립트 Deep Dive"를 요약 정리하여, 이미 알고 있는 내용과 새롭게 알게 된 내용을 통해 자바스크립트의 기본기를 탄탄히 다지고자 합니다.

13.1 스코프란?

모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름 등)는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정됨

즉, 스코프(scope, 유효범위)는 식별자가 유효한 범위를 말함

• 함수의 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있음
  • 매개변수의 스코프(유효범위)는 함수 몸체 내부임
• 변수는 코드 가장 바깥 영역뿐만 아니라 코드 블록, 함수 내에서도 선언할 수 있음 (이때 코드 블록, 함수는 중첩될 수 있음)

var var1 = 1; // 코드 가장 바깥 영역에서 선언한 변수

if(true) {
	var var2 = 2; // 코드 블럭 내에서 선언한 변수
	if(true) {
		var var3 = 3; // 중첩된 코드 블록 내에서 선언한 변수 
	}
}

function foo() {
	var var4 = 4; // 함수 내에서 선언한 변수 
}

function bar() {
	var var5 = 5; // 중첩된 함수 내에서 선언한 변수 
}

console.log(var1); // 1
console.log(var2); // 2
console.log(var3); // 3
console.log(var4); // Reference Error
console.log(var5); // Reference Error

식별자 결정

이름이 같은 두 개의 변수 중 어떤 변수를 참조해야 할 것인지를 결정해야하는 것을 식별자 결정이라고 함
자바스크립트 엔진은 스코프를 통해 어떤 변수를 참조해야 할 것인지 결정함

스코프란 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이라고도 할 수 있음

자바스크립틑 엔진은 코드를 실행할 때 코드 문맥을 고려

var x = 'global';

function foo() {
	var x = 'local';
	console.log(x); // 1번
}

foo();
console.log(x); // 2번 

• 코드 제일 바깥 영역에 있는 x 변수는 어디서든 참조할 수 있지만, foo 함수 내부의 x 변수는 foo 함수 내부에서만 참조할 수 있음
• 두 개의 x 변수는 식별자 이름이 동일하지만, 유효 범위(스코프)가 다른 별개의 변수임
  • 식별자는 어떤 값을 구별할 수 있어야 하므로 유일해야 하며, 식별자인 변수 이름은 중복될 수 없음
  • 위의 예제 코드같이 식별자 이름이 동일할 수 있는 이유는 ?
    • 프로그래밍 언어에서는 스코프를 통해 식별자인 변수 이름의 충돌을 방지하기 때문에 같은 이름을 사용할 수 있음
    • 즉, 같은 스코프 내에서 식별자는 유일해야 하지만 다른 스코프에는 같은 이름의 스코프를 사용할 수 있음
    • 스코프는 네임스페이스임

📄 var 키워드로 선언한 변수의 중복 선언

• var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언이 허용됨
• let, const 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용하지 않음

function foo() {
	var x = 1;
	var x = 2;
	console.log(x); // 2
}
foo();

13.2 스코프의 종류

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

13.2.1 전역과 전역 스코프

• 전역: 코드의 가장 바깥 영역
  • 전역은 전역 스코프를 만듦
  • 전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수(global variable)가 됨
• 전역 변수는 어디서든 참조 가능

13.2.2 지역과 지역 스코프

• 지역: 함수 몸체 내부
  • 지역은 지역 스코프를 만ㄷ름
  • 지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수(local variable)가 됨
• 지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효

13.3 스코프 체인

스코프 체인(scope chain): 스코프가 계층적으로 연결된 것
변수를 선언할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색(identifier resolution)함

• 함수의 중첩: 함수 몸체 내부에서 함수가 정의된 것
• 중첩 함수(nested function): 함수 몸체 내부에서 정의한 함수
• 외부 함수(outer function): 중첩 함수를 포함한 함수
• 함수는 중첩될 수 있기 때문에 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있음
  • 스코프가 함수 중첩에 의해 계층적 구조를 갖음

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

function outer() {
	var z = 'local z';
	
	console.log(x); // global x (1)
	console.log(y); // global y (2)
	console.log(z); // local z  (3)
	
	function inner() {
		var x = 'inner x';
		console.log(x); // inner x (4)
		console.log(y); // global y (5)
		console.log(z); // local z (6)
	}
	
	inner(); 
}

outer();

console.log(x); // global x (7)
console.log(z); // Reference Error (8)

변수를 참조하는 코드 스코프 → 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색함으로 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서도 참조할 수 있음

• 자바스크립트 엔진은 코드를 실행하기 앞서 렉시컬 환경(lexical environment)를 실제로 생성함
  • 변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 렉시컬 환경에 키로 등록되고, 변수 할당이 일어나면 자료구조의 변수 식별자에 해당하는 값을 변경함
  • 변수 검색도 이 자료구조 상에서 이뤄짐

📄 렉시컬 환경
”코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드가 있는지”를 렉시컬 환경이라고 부름
코드 문맥은 렉시컬 환경으로 이뤄지며, 이를 구현한 것이 실행 컨텍스트임
스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것임
전역 렉시컬 환경은 코드가 로드되면 곧바로 생성되고, 함수의 렉시컬 환경은 함수가 호출되면 곧바로 생성됨

13.3.1 스코프 체인에 의한 변수 검색

상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만, 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할 수 없음

• 상속과 비슷한 개념. 자식이 부모의 자산은 자유롭게 사용할 수 있지만, 부모가 자식의 자산은 사용할 수 없음
• (4): x 변수 참조하는 코드 스코프 inner 함수 지역 스코프에서 변수가 선언되었는 지 검색함 → 존재 → 검색 변수 참조 후 종료
• (5): y 변수 참조하는 코드 스코프 inner 함수 지역 스코프에서 변수가 선언되었는지 검색 → inner 함수 내에서는 y 변수 선언 존재하지 않음 → 상위 스코프인 outer 지역 스코프로 이동 → outer 함수 내에서도 y 변수 선언 존재하지 않음 → 최상위 스코프인 전역 스코프로 이동→ 존재 → 검색 변수 참조 후 종료
• (6): z 변수 참조하는 코드 스코프 inner 함수 지역 스코프에서 변수가 선언되었는지 검색 → inner 함수 내에서 z 변수 선언 존재하지 않음 → 상위 스코프인 outer 지역 스코프로 이동 → outer 함수 내에 z 변수 선언 존재 → 검색 변수 참조 후 종료

13.3.2 스코프 체인에 의한 함수 검색

• 함수도 식별자에 해당되기 때문에 스코프를 가짐
• 함수는 식별자에 함수 객체가 할당된 것 외엔 일반 변수와 다를 게 없음
• 따라서 스코프를 “식별자를 검색하는 규칙”이라고 표현하는 편이 좀 더 적합할 수도..

// 전역 함수 
function foo() {
	console.log('global function foo');
}

function bar() {
	// 중첩 함수 
	function foo() {
		console.log('local function foo'); 
	}
	
	foo();
}

bar();

13.4 함수 레벨 스코프

함수 레벨 스코프: var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정하는 특성

• 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성됨
• 블록 레벨 스코프(block level scope): 함수 몸체뿐만 아니라 모든 코드 블록(if, for, while, try/catch 등)이 지역 스코프를 만듦

var x = 1;
if(true) {
	// var 키워드로 선언된 변수는 함수 코드 블록만을 지역 스코프로 인정함 
	// 함수 밖에서 var 키워드로 선언된 변수는 코드 블록 내에서 선언되었다고 할지라도 모두 전역 변수 
	var x = 10;
}
console.log(x); // 10

• var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하지만, ES6에서 도입된 let, const 키워드는 블록 레벨 스코프를 지원함

13.5 렉시컬 스코프

1. 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수 상위 스코프를 결정한다. → 동적 스코프(dynamic scope)
2. 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수 상위 스코프를 결정한다. → 렉시컬 스코프(lexical scope)

var x = 1;

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

1번 방식으로 한다면 bar 함수 상위 스코프는 foo 함수의 지역 스코프와 전역 스코프일 것이며

2번 방식으로 한다면 bar 함수의 상위 스코프는 전역 스코프일 것임

• 자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르기 때문에 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정함
• 함수가 호출된 위치는 상위 스코프 결정에 어떤 영향도 주지 않음. 함수 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프임
• 함수 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정됨 (이래서 렉시컬 스코프 혹은 정적 스코프로 불림)
  • 함수 정의가 실행되어 생성된 함수 객체는 결정된 상위 스코프를 기억함
  • 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문에

따라서 위의 예제 코드에선 bar 함수의 상위 스코프는 상위 스코프이기 때문에 전역 변수 값 1을 두 번 출력하는 게 위 예제의 실행 결과임