스코프
모던 자바스크립트 Deep Dive: 자바스크립트의 기본 개념과 동작 원리 - 13장 스코프
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 결정된다. 즉, 스코프는 식별자가 유효한 범위를 말한다.
var키워드로 선언한 변수와let또는const키워드로 선언한 변수의 스코프도 다르게 동작한다.스코프는 변수 그리고 함수와 깊은 관련이 있다.
함수의 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있고 함수 몸체 외부에 서는 참조할 수 없다고 했다. 이것은 매개변수를 참조할 수 있는 유효범위, 즉 매개변수의 스코프는 함수 몸체 내부로 한정되기 때문이다.
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
변수는 코드의 가장 바깥 영역뿐 아니라 코드 블록이나 함수 몸체 내에서도 선언할 수 있다.
var var1 = 1; // 코드의 가장 바깥 영역에서 선언한 변수
if (true) {
var var2 = 2; // 코드 블록 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); // ReferenceError: var4 is not defined
console.log(var5); // ReferenceError: var5 is not defined
변수 이름이 중복이되면 어떤걸 결정할지 결정을 해야 된다. 이를 식별자 결정(identifier resolution) 이라 한다. 스코프는 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이라고도 할 수 있다.
자바스크립트 엔진은 코드를 실행할 때 코드의 문맥(context)을 고려한다.
코드의 문맥과 환경
"코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드가 있는지"를 렉시컬 환경(lexical environment)이라고 부른다. 즉, 코드의 문맥(context)은 렉시컬 환경으로 이뤄진다. 이를 구현할 것이 "실행 컨텍스트(execution context)"이며, 코드는 실행 컨텍스트에서 평가되고 실행된다.
스코프(유효 범위)를 통해 식별자인 변수 이름의 충돌을 방지하여 같은 이름의 변수를 사용할 수 있게 한다. 스코프 내에서 식별자는 유일해야 하지만 다른 스코프에는 같은 이름의 식별자를 사용할 수 있다. 즉, 스코프는 네임스페이스다.
var 키워드로 선언한 변수의 중복 선언
var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언이 허용된다.
var x = 'global';
function foo() {
var x = 'local';
console.log(x); // ①
}
foo();
console.log(x); // ②
let 이나 const 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용하지 않는다.
function foo() {
var x = 1;
// var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용한다.
// 아래 변수 선언문은 자바스크립트 엔진에 의해 var 키워드가 없는 것처럼 동작한다.
var x = 2;
console.log(x); // 2
}
foo();
2. 스코프의 종류
코드는 전역(global)과 지역(local)으로 구분할 수 있다.
| 구분 | 설명 | 스코프 | 변수 |
|---|---|---|---|
| 전역 | 코드의 가장 바깥 영역 | 전역 스코프 | 전역 변수 |
| 지역 | 함수 몸체 내부 | 지역 스코프 | 지역 변수 |
변수는 자신이 선언된 위치(전역 또는 지역)에 의해 자신이 유효한 범위인 스코프가 결정된다. 즉, 전역에서 선언된 변수는 전역 스코프를 갖는 전역 변수이고, 지역에서 선언된 변수는 지역 스코프를 갖는 지역 변수다.
전역과 전역 스코프
전역이란 코드의 가장 바깥 영역을 말한다. 전역은 전역 스코프(global scope)를 만든다. 전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수(global variable)가 된다. 전역 변수는 어디서든지 참조할 수 있다.
지역과 지역 스코프
지역이란 함수 몸체 내부를 말한다. 지역은 지역 스코프(local scope)를 만든다. 지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수(local variable)가 된다. 지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 스코프에서 유효하다.
3. 스코프 체인
함수는 전역에서 정의할 수도 있고 함수 몸체 내부에서 정의할 수도 있다. 함수 몸체 내부에서 함수가 정의된 것을 “함수의 중첩” 이라 한다. 그리고 함수 몸체 내부에서 정의한 함수를 ‘중첩 함수(nested function)’, 중첩함수를 포함하는 함수를 ‘외부 함수(outer function)’ 라고 한다.
함수는 중첩될 수 있으므로 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있다. 이는 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다는 것을 의미한다. 이때 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라 한다.
모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며, 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프다. 이렇게 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인(scope chain) 이라 한다.
변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색(identifer resolution)한다.
스코프 체인에 의한 변수 검색
상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할 수 없다. 는 것을 의미한다.
스코프 체인에 의한 함수 검색
// 전역 함수
function foo() {
console.log('global function foo');
}
function bar() {
// 중첩 함수
function foo() {
console.log('local function foo');
}
foo(); // ①
}
bar();
함수도 식별자에 할당되기 때문에 스코프를 갖는다. 스코프를 “변수를 검색할 대 사용하는 규칙”이라고 표현하기보다는 식별자를 검색하는 규칙이라고 표현한다
4. 함수 레벨 스코프
지역은 함수 몸체 내부를 말하고 지역은 지역 스코프를 만든다.코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다는 의미다.
모든 코드 블록(if, for, while, try/catch 등)이 지역 스코프를 만든다. 이러한 특성을 블록 레벨 스코프(block level scope) 라 한다.
var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정한다. 이러한 특성을 함수 레벨 스코프(function level scope) 라 한다.
var x = 1;
if (true) {
// var 키워드로 선언된 변수는 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정한다.
// 함수 밖에서 var 키워드로 선언된 변수는 코드 블록 내에서 선언되었다 할지라도 모두 전역 변수다.
// 따라서 x는 전역 변수다. 이미 선언된 전역 변수 x가 있으므로 x 변수는 중복 선언된다.
// 이는 의도치 않게 변수 값이 변경되는 부작용을 발생시킨다.
var x = 10;
}
console.log(x); // 10
var i = 10;
// for 문에서 선언한 i는 전역 변수다. 이미 선언된 전역 변수 i가 있으므로 중복 선언된다.
for (var i = 0; i < 5; i++) {
console.log(i); // 0 1 2 3 4
}
// 의도치 않게 변수의 값이 변경되었다.
console.log(i); // 5
var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하지만 ES6애서 도입된 let, const 키워드는 블록 레벨 스코프를 지원한다.
5. 렉시컬 스코프
함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.
함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.
- 첫 번째 방식을 동적 스코프(dynamic scope)라 한다.
- 함수를 정의하는 시점에는 함수가 어디서 호출될지 알 수 없다. 따라서 함수가 호출되는 시점에 동적으로 상위 스코프를 결정해야 하기 때문에 동적 스코프라고 부른다.
- 두 번째 방식을 렉시컬 스코프(lexical scope) 또는 정적 스코프(static scope)라 한다.
- 동적 스코프 방식처럼 상위 스코프가 동적으로 변하지 않고 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정되기 때문에 정적 스코프라고 부른다.
자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. 함수가 호출된 위치는 상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 않는다. 즉, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다.
이처럼 함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정된다. 함수 정의(함수 선언문 또는 함수 표현식)가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억한다. 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문이다.
