[모던 자바스크립트 Deep Dive] 스코프

13-1 스코프란?

모든 식별자는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조 할 수 있는 유효 범위가 결정된다.

즉, 스코프는 식별자가 유효한 범위를 말한다.

var x = 'global';

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

foo();

console.log(x); // global

위 코드 실행시 자바스크립트 엔진은 이름이 같은 두 개의 변수 중 어떤 것을 참조할 지 결정해야 하는데 이를 식별자 결정이라 하며, 이 때 스코프는 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이다.

코드의 문맥과 환경
렉시컬 환경: '코드가 어디서 실행되며 어떤 코드가 있는지' 를 렉시컬 환경이라고 부름. 즉 코드의 문맥은 렉시컬 환경으로 이뤄진다.
실행 컨텍스트: 렉시컬 환경을 구현한 것. 모든 코드를 평가하고 실행한다.

식별자는 어떤 값을 구별 할 수 있어야 하므로 유일해야 한다. 여기서 스코프는 네임스페이스 역할을 하여 변수 이름의 충돌을 방지한다.

13-2 스코프의 종류

코드는 전역과 지역으로 구분할 수 있다.

전역과 전역 스코프

전역변수는 어디서든지 참조 할 수 있다. 코드의 가장 바깥 영역에서 선언시 전역변수가 된다.

지역과 지역 스코프

지역이란 함수 몸체 내부를 말한다. 지역 변수는 자신의 지역 스코프 혹은 하위 지역 스코프에서 유효하다.

13-3 스코프 체인

스코프는 함수의 중첩에 따라 계층적 구조를 가진다.

위와 같이 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인 이라고 한다.

변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.

렉시컬 환경(Lexical Environment)
스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것이다. 전역 렉시컬 환경은 코드가 로드되면 곧바로 생성되고 함수의 렉시컬 환경은 함수가 호출되면 곧바로 생성된다.

13.3.1 스코프 체인에 의한 변수 검색

스코프 체인에 의한 변수 검색

단방향으로 스코프 체인이 구성되어 있기 때문에, 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조 할 수 있지만 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조 할 수 없다.

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(); // local function foo
}

bar();

함수 선언문도 암묵적으로 식별자를 할당하기 때문에 스코프를 갖는다. 함수는 식별자에 함수 객체가 할당되었다는 것 외에 변수와 별 다른 점이 없다.
따라서 스코프를 변수를 검색할때 사용하는 규칙이 아닌 식별자를 검색하는데 사용하는 규칙이라고 말하는게 더 적합하다.

13-4 함수 레벨 스코프

코드 블록이 아닌 함수에 의해서 지역 스코프가 생성됨을 의미한다.

var 키워드는 함수 레벨 스코프를 가지며 아래의 부작용이 있다.

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

아래와 같은 부작용 또한 발생한다.

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

let, const 는 블록레벨 스코프를 가진다.

13-5 렉시컬 스코프

var x = 1;

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

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

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

위 코드의 실행 결과는 bar 함수의 상위 스코프에 따라 결정되는데, 상위 스코프의 무엇인지에 대한 기준은 아래 둘중 하나로 예측 가능하다.

1. 함수를 어디서 호출했는지에 따라 결정
2. 함수를 어디서 정의했는지에 따라 결정

첫번째 방식을 동적 스코프라고 하며, 두번째 방식은 렉시컬 스코프 또는 정적 스코프라고 한다.

자바스크립트를 포함한 대부분의 언어는 렉시컬 스코프를 따른다.

따라서 자바스크립트의 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.