모던 JS DeepDive(13장)

Minji Lee·2024년 1월 29일

13장 모던JSDeepDive 스코프

모던 자바스크립트 Deep Dive 완독목표!

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[13장] 스코프

13.1 스코프란?

스코프(scope) = 유효범위: 식별자가 유효한 범위

⇒ 모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름 등)는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정됨

function add(x, y) {
  // 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조 가능
  // 즉, 매개변수의 스코프(유효범위)는 함수 몸체 내부
  console.log(x, y);
  return x + y;
}

add(2, 5);

// 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조 가능
console.log(x, y); // ReferenceError: x is not defined

JS 엔진은 스코프를 통해 어떤 변수를 참조해야 할 것인지 결정함 → 스코프는 JS 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙
JS 엔진은 코드를 실행할 때 코드의 문맥 고려함. 코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드가 있는지 어떻게 판단하느냐에 따라 동일한 코드도 다른 결과를 만들어냄
렉시컬 환경: 코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드가 있는지
- “코드의 문맥”은 렉시컬 환경으로 이뤄짐
- 이를 구현한 것이 “실행 컨텍스트”임
- 모든 코드는 실행 컨텍스트에서 평가되고 실행됨
```
var x = "global";

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

foo();

console.log(x); // global
```
- 두 개의 x 변수는 식별자 이름이 동일하지만 자신이 유효한 범위, 즉 스코프가 다른 별개의 변수임
변수나 함수의 이름과 같은 식별자는 어떤 값을 구별하여 식별해낼 수 있는 고유한 이름
식별자는 어떤 값을 구별할 수 있어야 하므로 유일해야함 → 식별자인 변수 이름은 중복될 수 없음
- 하나의 값은 유일한 식별자에 연결되어야 함
스코프(유효 범위)를 통해 식별자인 변수 이름의 충돌을 방지하여 같은 이름의 변수를 사용 가능
- 스코프 내에서 식별자는 유일해야 하지만 다른 스코프에는 같은 이름의 식별자를 사용 가능 ⇒ 스코프는 네임스페이스다

var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언 허용 → 의도치 않게 변수값이 재할당됨

function foo() {
  var x = 1;
  // var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언 허용
  // 아래 변수 선언문은 자바스크립트 엔진에 의해 var 키워드가 없는 것처럼 동작
  var x = 2;
  console.log(x); // 2
}

foo();

function bar() {
  let x = 1;
  // let, const 키워드러 선언한 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언 허용 X
  let x = 2; // SyntaxError: Identifier 'x' has already been declared
}
bar();

13.2 스코프의 종류

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 결정됨

13.2.1 전역과 전역 스코프

전역: 코드의 가장 바깥 영역 → 전역 스코프를 만듦

전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수가 됨
전역 변수는 어디서든지 참조할 수 있음

13.2.2 지역과 지역 스코프

지역: 함수 몸체 내부 → 지역 스코프를 만듦

지역에 변수 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수가 됨
지역 변수는 자신이 선언된 지역과 하위 지역(중첩 함수)에서만 참조 가능
지역변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효
지역변수 중 전역 변수와 동일한 이름을 갖는 변수가 존재할 경우, 자바스크립트 엔진이 스코프 체인을 통해 참조할 변수 검색하여 지역 스코프에 있는 변수 참조

13.3 스코프 체인

함수의 중첩: 함수 몸체 내부에서 함수가 정의된 것

중첩 함수: 함수 몸체 내부에서 정의한 함수
외부 함수: 중첩 함수를 포함하는 함수
- 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라고 함

⇒ 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 가짐

모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며, 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프임
스코프가 계층적으로 연결된 것 ⇒ 스코프 체인
변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색
- 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서 참조 가능
JS엔진은 코드를 실행하기 앞서 렉시컬 환경을 실제로 생성
- 변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 렉시컬 환경에 키(key)로 등록
- 변수 할당이 일어나면, 변수 식별자에 해당하는 값을 변경

❗️렉시컬 환경(Lexical Environment)

스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것
전역 렉시컬 환경은 코드가 로드되면 곧바로 생성되고 함수의 렉시컬 환경은 함수가 호출되면 곧바로 생성

13.3.1 스코프 체인에 의한 변수 검색

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

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

  console.log(x); // ① global x
  console.log(y); // ② global y
  console.log(z); // ③ outer's local z

  function inner() {
    var x = "inner's local x";
    console.log(x); // ④ inner's local x
    console.log(y); // ⑤ global y
    console.log(z); // ⑥ outer's local z
  }

  inner();
}

outer();

console.log(x); // ⑦ global x
console.log(z); // ⑧ ReferenceError: z is not defined

a. ④ x 변수 참조하는 코드의 스코프 inner 함수의 지역 스코프에서 x 변수가 선언되었는지 검색

b. inner 함수 내에 x 변수가 선언되어 있으므로 var x = "inner's local x"; 검색된 변수 참조후 검색 종료
a. ⑤ y 변수 참조하는 코드의 스코프인 inner 함수의 지역 스코프에서 y 변수가 선언되었는지 검색

b. inner 함수 내에 선언된 y 변수가 없으므로 상위 스코프인 outer 함수의 지역 스코프로 이동하여 y 변수 검색

c. outer 함수의 지역 스코프 안에서도 y 변수가 선언되지 않았으므로, 또 다시 상위 스코프인 전역 스코프로 이동하여 검색

d. 전역 스코프에 y 변수가 선언되어있으므로 해당 변수 참조하고 검색 종료
a. ⑥ z 변수를 참조하는 코드의 스코프인 inner 함수의 지역 스코프에서 z 변수가 선언되었는지 검색

b. inner 함수 내에 선언된 z 변수가 없으므로 상위 스코프인 outer 함수의 지역 스코프로 이동하여 z 변수 검색

c. outer 함수의 지역 스코프 내에 선언된 z 변수가 있으므로 해당 변수 참조 후 검색 종료

따라서, JS 엔진은 스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작해서 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수 검색 ⇒ 하위 스코프로 내려가서 식별자 검색하지 X ❗️상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조 가능하지만, 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조 불가능

13.3.2 스코프 체인에 의한 함수 검색

// 전역 변수
function foo() {
  console.log("global function foo");
}

function bar() {
  // 중첩 함수
  function foo() {
    console.log("local function foo");
  }
  foo(); // ①
}

bar();

함수 선언문으로 함수 정의하면 런타임 이전에 함수 객체 먼저 생성됨
JS 엔진은 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 선언하고 생성된 함수 객체 할당
함수도 스코프를 가짐

13.4 함수 레벨 스코프

코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성됨
- C나 자바 등 다른 프로그래밍 언어는 함수 몸체만이 아니라 모든 코드 블록(if, for, while, try/catch)이 지역 스코프를 만듦 ⇒ 블록 레벨 스코프
- var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정 ⇒ 함수 레벨 스코프

var x = 1;

if (true) {
  // var 키워드로 선언된 변수는 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정
  // 함수 밖에서 var 키워드로 선언된 변수는 코드 블록 내에서 선언되었어도 모두 전역 변수임
  var x = 10;
}

console.log(x); // 10

13.5 렉시컬 스코프

JS는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프 결정함 → 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프
함수 정의가 실행되어 생성된 함수 객체는 결정된 상위 스코프를 기억 → 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조해야함

var x = 1;

function foo() {
  var x = 0;
  bar();
}
function bar() {
  console.log(x);
}

foo(); 
bar();

// 1
// 1

bar 함수의 상위 스코프가 무엇인지에 따라 실행결과 달라짐
1. 함수를 어디서 호출했는지 ⇒ 동적 스코프
  - 함수를 정의하는 시점에서 함수가 어디서 호출될지 알 수 없음
  - 함수가 호출되는 시점에 동적으로 상위 스코프 결정
2. 함수를 어디서 정의했는지 ⇒ 렉시컬 스코프 또는 정적 스코프
  - 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정
  - JS를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따름