13장 스코프

2023년 4월 17일 189p~199p

 

13장 스코프

13.1 스코프란?

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

모든 식별자는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정되고, 이를 스코프라고 한다. 즉 스코프란 식별자의 유효범위를 말한다.

자바스크립트 엔진은 스코프를 통해 어떤 변수를 참조해야할 것인지 결정하며 이를 식별자 결정이라고 한다. 따라서 스코프란 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이라고도 할 수 있다. 자바스크립트 엔진은 코드를 실행할 때 코드의 문맥을 고려한다. 코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드가 있는지에 따라 동일한 코드도 다른 결과를 만들어 낸다.

코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드가 있는지 -> 코드의 문맥 -> 렉시컬 환경 -> 이를 구현한 것이 실행 컨텍스트
즉, 모든 코드는 실행 컨텍스트에서 평가되고 실행됨. 스코프는 실행 컨텍스트와 깊은 관련이 있음.

스코프를 통해 식별자인 변수 이름을 충돌을 방지하여 같은 이름의 변수를 사용할 수 있다. 스코프 내에서 식별자는 유일해야 하지만 다른 스코프에는 같은 이름의 식별자를 사용할 수 있다.

var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언이 허용된다. 이는 의도치 않게 변수값이 재할당되는 부작용을 낳을 수 있다.

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();

 

13.2 스코프의 종류

코드는 전역과 지역으로 구분할 수 있다. 이때 변수는 자신이 선언된 위치에 의해 자신이 유효한 범위인 스코프가 결정된다.

13.2.1 전역과 전역 스코프

전역이란 코드의 가장 바깥 영역을 말한다. 전역 변수는 어디서든 참조 가능하다.

13.2.2 지역과 지역 스코프

지역이란 함수 몸체 내부를 말한다. 지역 스코프는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효하다.

 

13.3 스코프 체인

함수는 중첩될 수 있으므로 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있다. 이는 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적인 구조를 갖는다는 것을 의미한다. 즉, 중첩 함수의 지역 스코프는 중첩 함수를 포함하는 외부 함수의 지역 스코프와 계층적 구조를 갖는다. 이때 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라고 한다.

모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프다. 이렇게 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인이라고 한다. 변수를 참조할 때 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.

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

13.3.2 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 local function foo
}

bar();

함수 선언문으로 함수를 정의하면 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성된다. 자바스크립트 엔진은 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 선언하고 생성된 함수 객체를 할당한다. 

 

13.4 함수 레벨 스코프

지역은 함수 몸체 내부를 말하고 지역은 지역 스코프를 만든다. 이는 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다는 의미다. 모든 코드 블록이 지역 스코프를 만드는 것을 블록 레벨 스코프, var로 선언된 변수가 오로지 함수 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하는 것을 함수 레벨 스코프라고 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

블록 레벨 스코프를 지원하는 프로그래밍 언어에서는 for 문에서 반복을 위해 선언된 i 변수가 for문의 코드 블록 내에서만 유효한 지역 변수다. 하지만 var로 선언된 변수는 블록 레벨 스코프를 인정하지 않기 때문에 i는 전역 변수가 된다.

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

 

13.5 렉시컬 스코프

var x = 1;

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

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

foo(); // 1
bar(); // 1

동적 스코프란 함수가 호출되는 시점에 동적으로 상위 스코프를 결정하는 것이고, 렉시컬 스코프(정적 스코프)는 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정되는 것이다. 자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따른다.

렉시컬 스코프는 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다. 함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정된다. 함수 정의(함수 선언문, 함수 표현식)가 실행되어 생성된 함수 객체는 결정된 상위 스코프를 기억한다. 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문이다.