# Chapter13. 스코프
# 1. 스코프란?
# (1) 스코프의 정의
- 모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름 등)는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정되는데 이를 스코프(scope)라 하고 한마디로 요약하면 식별자가 유효한 범위이다.
function add(x, y) {
// 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다.
// 즉, 매개변수의 스코프는 함수 몸체 내부다.
console.log(x, y); // 2 3
return x + y;
}
add(2, 3);
// 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다.
console.log(x, y); // ReferenceError: x is not defined
var v1 = 1; // 코드의 가장 바깥 영역에서 선언한 변수
if (true) {
var v2 = 2; // 코드 블록 내에서 선언한 변수
if (true) {
var v3 = 3; // 중첩된 코드 블록 내에서 선언한 변수
}
}
function foo() {
var v4 = 4; // 함수 내에서 선언한 변수
function bar() {
var v5 = 5; // 중첩된 함수 내에서 선언한 변수
}
}
console.log(v1); // 1
console.log(v2); // 2
console.log(v3); // 3
console.log(v4); // ReferenceError: v4 is not defined
console.log(v5); // ReferenceError: v5 is not defined
- 자바스크립트는 기본적으로 함수 레벨 스코프를 따른다.
- 함수 레벨 스코프란 함수 코드 블록 내에서 선언된 변수는 함수 코드 블록 내에서만 유효하고 함수 외부에서는 유효하지 않다(참조할 수 없다)는 것이다.
- 단, ES6에서 도입된
let변수 선언 키워드를 사용하면 블록 레벨 스코프를 사용할 수 있다. - 이 내용은 추후 'Chapter15. let, const 키워드와 블록 레벨 스코프'에서 자세히 살펴보자.
# (2) 식별자 결정
- 자바스크립트 엔진은 이름이 같은 변수 중에서 어떤 변수를 참조해야 할 것인지를 결정하는데 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)를 고려한다.
- 참고로 코드가 실행되는 위치와 주변에 어떤 코드가 있는지를 의미하는 것을 렉시컬 환경(lexical environment)이라 하고 코드의 문맥은 렉시컬 환경으로 이뤄진다.
- 이를 구현한 것을 실행 컨텍스트(execution context)이라 하고 스코프는 실행 컨텍스트와 깊은 관련이 있다.
var x = 'global';
function foo() {
var x = 'local';
console.log(x);
}
foo(); // (a)
console.log(x); // (b)
- 위 코드에서 가장 바깥 영역에 선언된
x변수는 어디서든 참조할 수 있고,foo함수 내부에서 선언된x변수는foo함수 내부에서만 참조할 수 있다. foo함수 스코프 상에서는x가'local'이므로 (a)에서는'local'이 출력되고 (b)에서는 전역 스코프이므로'global'이 출력된다.- 두 개의
x변수는 식별자 이름이 동일하지만 자신이 유효한 범위, 즉 스코프가 다른 별개의 변수다. - 프로그래밍 언어에서는 스코프를 통해 식별자인 변수 이름의 충돌을 방지하여 위 코드와 같이 같은 이름의 변수를 사용할 수 있게 한다.
- 스코프 내에서 식별자는 유일해야 하지만 다른 스코프에서는 같은 이름의 식별자를 사용할 수 있다.
# 2. 스코프의 종류
변수는 자신이 선언된 위치에 의해 자신이 유요한 범위인 스코프가 결정된다.
| 구분 | 설명 | 스코프 | 변수 |
|---|---|---|---|
| 전역 | 코드의 가장 바깥 영역 | 전역 스코프 | 전역 변수(어디서든지 참조 가능) |
| 지역 | 함수 몸체 내부 | 지역 스코프 | 지역 변수(자신의 지역 스코프, 하위 지역 스코프에서 유효) |
// 전역 스코프
var x = 1;
var y = 2;
function outer() { // 지역 스코프
var z = 3;
console.log(x); // 전역 스코프의 x => 1
console.log(y); // 전역 스코프의 y => 2
console.log(z); // outer 함수의 z => 3
function inner() { // 지역 스코프
var x = 4;
console.log(x); // inner 함수의 x => 4
console.log(y); // 전역 스코프의 y => 2
console.log(z); // outer 함수의 z => 3
}
inner();
}
outer();
console.log(x); // 전역 스코프의 x => 1
console.log(y); // 전역 스코프의 y => 2
console.log(z); // ReferenceError: z is not defined
- 위 코드에서 가장 바깥 영역인 전역에서 선언된
x,y변수는 전역 변수로 어디서든 참조할 수 있어 함수 내부에서도 참조할 수 있다. outer함수 내부에서 선언된z변수는 지역 변수로outer함수 내부와 하위 지역 스코프인inner함수 내부에서 참조할 수 있다.- 하지만 지역 변수
z를 전역에서 참조하면 참조 에러(ReferenceError)가 발생한다.
- 하지만 지역 변수
- 그리고
inner함수 내부에서x변수를 참조할 때는 전역 변수를 참조하는 것이 아니라inner함수 내부에서 선언된x변수를 참조한다.- 이는 자바스크립트 엔진이 스코프 체인을 통해 참조할 변수를 검색(식별자 결정)했기 때문이다.
# 3. 스코프 체인
# (1) 스코프 체인의 기본 개념
- 함수는 중첩될 수 있으므로 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있다.
- 이는 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다는 것을 의미한다.
- 다시 말해, 중첩 함수의 지역 스코프는 중첩 함수를 포함하는 외부 함수의 지역 스포크와 계층적 구조를 갖는다.
- 이때 외부 함수의 지역 소프크를 중첩 함수의 상위 스코프라 한다.
- 모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며, 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프다.
- 이렇게 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인이라 한다.
- 변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.
- 이를 통해 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서도 참조할 수 있다.
- 스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것이다.
- 전역 렉시컬 환경은 코드가 로드되면 곧바로 생성되고 함수의 렉시컬 환경은 함수가 호출되면 곧바로 생성된다.
# (2) 스코프 체인에 의한 변수 검색
- 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작해서 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.
- 절대 하위 스코프로 내려가며 식별자를 검색하는 일은 없다.
- 이는 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할 수 없다는 것을 의미한다.
# (3) 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(); // (a)
}
bar();
- 위 예제에서 모든 함수는 함수 선언문으로 함수를 정의했기 때문에 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성된다.
- 그리고 자바스크립트 엔진은 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 선언하고 생성된 함수 객체를 할당한다.
- (a)에서
foo함수를 호출하면 자바스크립트 엔진은 함수를 호출하기 위해 먼저 함수를 가리키는 식별자foo를 검색한다. - 함수도 식별자에 할당되기 때문에 스코프를 갖는다.
- 스코프를 "변수를 검색할 때 사용하는 규칙"이라고 표현하기보다는 "식별자를 검색하는 규칙"이라고 표현하는 편이 좀 더 적합하다.
# 4. 함수 레벨 스코프
- 지역은 함수 몸체 내부를 말하고 지역은 지역 스코프를 만든다고 했는데 이는 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다는 의미다.
- 대부분 프로그래밍 언어는 모든 코드 블록이 지역 스코프를 만들어 블록 레벨 스코프 특성을 가지고 있다.
- 하지만 자바스크립트에서
var키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정하는 함수 레벨 스코프 특성을 가지고 있다.
var x = 1;
if (true) {
var x = 10;
}
console.log(x);
- 위 예제처럼 함수 밖에서
var키워드로 선언한 변수는 코드 블록 내에서 선언되었다 할지라도 모두 전역 변수다. - 따라서
x는 전역 변수고 이는 의도치 않게 변수 값이 변경되는 부작용을 발생시킨다.
var i = 10;
for (var i = 0; i < 5; i += 1) {
console.log(i); // 0 1 2 3 4
}
// 의도치 않게 변수의 값이 변경되었다.
console.log(i); // 5
- 블록 레벨 스코프를 지원하는 프로그래밍 언어에서는
for문에서 반복을 위해 선언된i변수가for문의 코드 블록 내에서만 유효한 지역 변수다. - 하지만 위 예제처럼 자바스크립트의
var키워드로 선언하게 되면 블록 레벨 스코프를 인정하지 않기 때문에i변수는 전역 변수가 된다. - 여기서도 의도치 않은 전역 변수의 값이 재할당된다.
# 5. 렉시컬 스코프(lexical scope)
var x = 1;
function foo() {
var x = 10;
bar();
}
function bar() {
console.log(x);
}
foo(); // (a)
bar(); // (b)
- 위 예제의 실행 결과는
(a),(b)모두1이 나온다. bar함수의 상위 스코프가 무엇인지에 따라 결정되는데 자바스크립트에서는 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정하게 된다.bar함수는 전역에서 정의된 함수 선언문으로 전역 코드가 실행되기 전에 먼저 평가되어 함수 객체를 생성한다.- 이때 생성된
bar함수 객체는 자신이 정의된 스코프, 즉 전역 스코프를 기억한다. - 그리고
bar함수가 호출되면 호출된 곳이 어디인지 관계없이 언제나 자신이 기억하고 있는 전역 스코프를 상위 스코프로 사용한다. - 그렇기 때문에 둘다
1이 출력된다.
- 이처럼 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정하게 되는 방식을 렉시컬 스코프(lexical scope) 또는 정적 스코프(static scope)라 한다.
- 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정되기 때문에 정적 스코프라고 부른다.
- 자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따른다.
- 자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다.
- 즉, 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다.
- 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.
- 왜냐하면 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문이다.
- 함수 정의(함수 선언문 또는 함수 표현식)가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억한다.