[Javascript] 스코프란?

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서론

먼저 알아야 할 점

• var와 let, const의 스코프는 다르게 작동한다.
• 스코프는 변수 그리고 함수와 깊은 연관이 있다.
• 자바스크립트의 스코프는 다른 언어의 스코프와 구별되는 특징이 있다.

function add(x, y) {
  // 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다.
  // 즉, 매개변수의 스코프(유효범위)는 함수 몸체 내부다.
  console.log(x, y); // 2 5
  return x + y;
}

add(2, 5);

// 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다.
console.log(x, y); // ReferenceError: x is not defined

본론

스코프

블록 스코프, 전역 스코프, 지역 스코프 등등등...

스코프란? 식별자(변수, 함수, 클래스 등)를 참조할 수 있는 유효 범위.

Q. 함수의 매개변수가 함수 내부에서만 참조 가능한 까닭을 알면, 스코프가 뭔지 알 수 있다.

A. 함수의 매개변수는 스코프가 함수 내부로 제한되기 때문임.

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
// console.log(var5); // ReferenceError

함수 내부에서 선언된 변수는 함수 외부에서 참조될 수 없다.

스코프는 왜 중요한가?

스코프라는 개념이 없다면 같은 이름을 갖는 변수는 충돌을 일으키므로 프로그램 전체에서 하나 밖에 사용할 수 없다.

식별자는 어떤 값을 구별할 수 있어야 하므로 유일해야 한다. 따라서 식별자인 변수 이름은 중복될 수 없다. 즉, 하나의 값은 유일한 식별자에 연결되어야 한다. 그러나 꼭 그런 것 만은 아니다. 스코프가 다르면 변수 이름이 같아도 된다. 단, 스코프 내에서 식별자는 유일해야 한다.

스코프의 종류

범위에 따라서 전역스코프와 지역스코프로 나뉜다. 전역스코프에는 가장 바깥쪽에 위치한 영역으로 전역변수와 전역함수가 해당되며, 지역 스코프에는 지역 변수와 지역 함수 그리고 하위함수가 포함된다.

스코프는 코드 블록 혹은 함수에 의해서 생성될 수 있는데, 이를 블록 레벨 스코프라고 하고 그 중에서 함수에 의해서 생성된 스코프 만을 지역스코프로 인정하는 경우를 함수 레벨 스코프라고 한다. 그리고 이는 var 키워드로 선언된 경우에 한정된다.

스코프 체인이란

스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다는 것을 의미한다. 다시 말해, 중첩 함수의 지역 스코프는 중첩 함수를 포함하는 외부 함수의 지역 스코프와 계층적 구조를 갖는다. 이때 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라 한다.

스코프 체인은 물리적인 실체로 존재한다. 자바스크립트 엔진은 코드를 실행하기에 앞서 위 그림과 유사한 자료구조인 렉시컬 환경을 실제로 생성한다. 변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 이 자료구조에 키로 등록되고, 변수 할당이 일어나면 이 자료구조의 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다. 변수의 검색도 이 자료구조 상에서 이뤄진다.

var x = "global x";
var y = "global y";

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

    console.log(x);
    console.log(y);
    console.log(z);

    function inner(){
        var x = "inner's local x";

        console.log(x);
        console.log(y);
        console.log(z);
    }

    inner();
}

outer();

console.log(x);
console.log(y);

스코프 체인은 프로토타입 체이닝과 연관된다. 자바스크립트에서는 스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작해서 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다. 절대 하위 스코프로 내려가면 식별자를 검색하는 일은 없다.

렉시컬 스코프

함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프가 결정되는 경우를 동적 스코프라고 하고 **함수를 어디서 정의했는지에 따라 결정되는 경우를 렉시컬 스코프**라고 한다.

자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정된다. 함수 정의가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억한다. 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문이다.

var x = 1;

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

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

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

foo() ⇒ 10이 아니라, 1이 된다???

bar 함수는 전역에서 정의됐다. 함수 선언문으로 정의된 bar 함수는 전역 코드가 실행되기 전에, 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다. 이때 생성된 bar 함수 객체는 자신이 정의된 스코프, 즉 전역 스코프를 기억한다. 그리고 bar 함수가 호출되면 호출된 곳이 어디인지 관계없이 언제나 자신이 기억하고 있는 전역 스코프를 상위 스코프로 사용한다. 따라서 변수 x의 값 1을 두 번 출력한다.

참고한 서적

자바스크립트 Deep dive (스코프)