처음부터 시작하는 javascript deep dive(13.스코프)

 

핵심 정리

13장 스코프

스코프(유효범위)는 자바스크립트를 포함한 모든 프로그래밍 언어의 기본적이며 중요한 개념입니다.

변수는 자신이 선언된 위치에 의해 자신이 유효한 범위, 즉 다른 코드가 변수 자신을 참조할 수 있는 범위가 결정됩니다. 변수뿐만 아니라 모든 식별자가 그렇습니다. 다시 말해, 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 스코프라 합니다. 즉, 스코프는 식별자가 유효한 범위를 말합니다.

 

var x = 'global';

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

foo();

console.log(x); // 2

코드의 가장 바깥 영역과 foo 함수 내부에 같은 이름을 갖는 x 변수를 선언했고 1과 2에서 x 변수를 참조합니다.

이때 자바스크립트 엔진은 이름이 같은 두 개의 변수 중에서 어떤 변수를 참조해야 할 것인지를 결정해야 하는데 이를 식별자 결정이라고 합니다. 따라서 스코프란 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이라고도 할 수 있습니다.

자바스크립트 엔진은 코드를 실행할 때 코드의 문맥을 고려합니다. 코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드가 있는지를 렉시컬(lexical environment) 환경이라고 부릅니다. 즉, 코드의 문맥은 렉시컬 환경으로 이뤄집니다. 이를 구현한 것이 실행 컨텍스트이며, 모든 코드는 실행 컨텍스트에서 평가되고 실행됩니다. 

 

var 키워드로 선언한 변수의 중복 선언

var 키워드로 서언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언이 허용됩니다. 이는 의도치 않게 변수값이 재할당되어 변경되는 부작용을 발생시킵니다. 하지만 let아나 const 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용하지 않습니다.

 

스코프의 종류

코드는 전역과 지역으로 구분할 수 있습니다.

전역이란 코드의 가장 바깥 영억을 말합니다. 전역은 전역 스코프를 만듭니다. 전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수가 됩니다. 전역 변수는 어디서든지 참조할 수 있습니다.

지역이란 함수 몸체 내부를 말합니다. 지역은 지역 스코프를 만듭니다. 지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수가 됩니다.

지역 변수는 자신이 선언된 지역과 하위 지역(중첩 함수)에서만 참조할 수 있습니다. 다시 말해, 지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효합니다.

 

스코프 체인

함수는 중첩될 수 있으므로 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있습니다. 이는 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다는 것의 의미합니다. 다시 말해, 중첩 함수의 지역 스코프는 중첩 함수를 포함하는 외부 함수의 지역 스코프와 계층적 구조를 갖습니다. 이때 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라 합니다.

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

변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색합니다. 이를 통해 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서도 참조할 수 있습니다.

스코프 체인은 물리적인 실체로 존재합니다. 자바스크립트 엔진은 코드를 실행하기에 앞서 렉시컬 환경에서 실제로 스코프 체인 자료구조를 생성합니다.

 

함수 레벨 스코프

지역은 함수 몸체 내부를 말하고 지역은 지역 스코프를 만든다고 했습니다. 이는 코드 블록이 아닌 함수의 의해서만 지역 스코프가 생성된다는 의미입니다.

C나 자바 등을 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 함수 몸체만이 아니라 모든 코드 블록(if, for, while, try/catch 등)이 지역 스코프를 만듭니다. 이러한 특성을 블록 레벨 스코프라 합니다. 하지만 var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정합니다. 이러한 특성을 함수 레벨 스코프라 합니다.

var i = 10;

for(var i=0; i < 5; i++) {
 console.log(i);
}

console.log(i); // 5

 

블록 레벨 스코프를 지원하는 프로그래밍 언어에서는 for 문에서 반복을 위해 선언된 i 변수가 for 문의 코드 블록 내에서만 유효한 지역 변수입니다. 하지만 var 키워드로 선언된 변수는 블록 레벨 스코프를 인정하지 않기 때문에 i 변수는 전역 변수가 됩니다. 따라서 전역 변수 i는 중복 선언되고 그 결과 의도치 않은 전역 변수의 값이 재할당됩니다.

 

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

 

렉시컬 스코프

아래 예제 정답이 어떻게 될까요?

var x = 1;

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

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

foo(); // ??
bar(); // ??

 

1. "함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다."(동적 스코프)

2. "함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다."(렉시컬 스코프, 정적 스코프)

자바스크립트는 렉시컬 스코프 또는 정적 스코프를 따릅니다. 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정되기 때문에 정적 스코프라고 합니다. 자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따릅니다.

함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정합니다.

함수가 호출된 위치는 상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 않습니다. 즉, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프입니다.

함수 정의(함수 선언문, 함수 표현식)가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억합니다. 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문입니다.