13. 스코프

1. 스코프란? 

스코프란 식별자가 유효한 범위를 말한다.

 

혹은 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이라 할 수 있다.

이는 자바스크립트 엔진이 같은 이름의 식별자를 스코프를 통해 참조를 결정하는 식별자 결정에 영향을 준다.

 

자바스크립트 엔진은 코드 실행시 코드의 문백을 고려한다.

"코드가 실행되는 위치와 주변 환경에 어떤 코드가 있는지"를 렉시컬 환경이라 부른다.
코드의 문맥은 렉시컬 환경으로 이뤄지며 이를 구현한 것이 실행 컨텍스트이다.

 

var x = 'global';

function foo() {
  var x = 'local';
  console.log(x); // 1
}

foo();

console.log(x);   // 2

 

만약 위의 코드에서 스코프란 개념이 없으면 같은 이름을 갖는 변수는 프로그램 전체에 한개씩만 존재해야 한다.

 

식별자는 값을 구분해 식별하는 고유한 이름이며, 이는 스코프 내에서 유일해야 한다.

 

 

2. 스코프의 종류

스코프의 종류는 전역 스코프 와 지역 스코프 가 있다.

 

변수는 자신이 선언된 위치에 의해 자신이 유효한 범위 스코프를 갖는다.

 

2.1 전역과 전역 스코프

전역이란 코드의 가장 바깥 영역을 말하며, 전역은 전역 스코프를 만든다.

전역 변수는 어디서든지 참조할 수 있다.

 

2.2 지역과 지역 스코프

지역이란 함수 몸체 내부를 말하며, 지역은 지역 스코프를 만든다.

지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 스코프에서만 유효하다.

 

 

3. 스코프 체인

함수 몸체 내부에 함수를 정의할 수 있으며 이를 함수의 중첩이라 한다.

중첩된 함수는 중첩 함수, 중첩 함수를 포함하는 함수는 외부 함수이다.

 

이렇게 함수가 중첩되면 스코프 또한 중첩이 된다.

스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖게된다.

이처럼 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인이라 한다.

위의 그림에서 스코프 체인은 최상위 스코프인 전역 스코프, 전역에 선언된 outer 함수의 지역 스코프, outer 함수 내부에 선언된 inner 함수의 지역 스코프로 이뤄진다.

 

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

 

자바스크립트 엔진은 코드를 실행하면 렉시컬 환경을 실제로 생성한다.

변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 렉시컬 환경에 키로 등록되고, 변수 할당이 일어나면 렉시컬 환경에 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다.

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

 

3.1 스코프 체인에 의한 변수 검색

자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작해 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.

 

중요한 것은 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만, 하위 스코프에서 유효한 변수는 상위 스코프에서 참조할 수 없다.

 

3.2 스코프 체인에 의한 함수 검색

function foo() {
  console.log('global function foo');
}

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

bar();

 

위의 코드에서 중첩된 bar 함수 내부에서 foo 함수를 호출하면 함수를 호출하기 위해 식별자 foo를 검색한다.

함수 선언문으로 함수를 선언하면 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성된다.
암묵적으로 함수 이름과 같은 식별자를 선언하고 생성된 함수 객체를 할당한다.

 

이처럼 함수도 식별자에 할당되기에 스코프를 갖는다.

스코프는 식별자를 검색하는 규칙이라 하는게 적합하다.

 

 

4. 함수 레벨 스코프

함수 레벨 스코프는 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생긴다는 개념이다.

var 키워드로 선언된 변수는 오직 함수 레벨 스코프만을 지역 스코프로 인정한다.

var x = 1;

if(true){
  var x = 10;
}

console.log(x);  // 10

 

이처럼 블럭 레벨 스코프 내부에서 var 키워드로 선언된 변수는 지역 스코프를 갖지 않게 된다.

const와 let의 경우는 블럭 레벨 스코프를 지원하기에 if문이나 for문 등에서 사용하면 지역 스코프를 인정한다.

 

 

5. 렉시컬 스코프

자바스크립트는 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.

이런 방식을 렉시컬 스코프 혹은 정적 스코프라 한다.

함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프이다.

 

함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정되며, 함수를 정의하고 생성된 함수 객체는 상위 스코프를 기억한다.

함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문이다.