13. 스코프




스코프란?

  • 변수는 자신이 선언된 위치에 의해 자신의 유효 범위(다른 코드가 변수 자신을 참조할 수 있는 범위)가 결정된다. 식별자도.
  • 모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름…)는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정된다 : 스코프
  • 스코프 : 식별자가 유효한 범위
  • 식별자 결정 : js엔진이 이름이 같은 두 개의 변수 중에서 어떤 변수를 참조해야 할 것인지를 결정하는 것.
  • js 엔진은 스코프를 통해 어떤 변수를 참조해야 할 것인지를 결정
  • 스코프 : Js엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙
  • js 엔진은 코드를 실행할 때 코드의 문맥을 고려한다.
  • 이름이 같지만 선언된 위치가 다른 두 변수는 식별자 이름은 동일하지만 자신이 유효한 범위(스코프)가 다른 별개의 변수다.
  • 스코프가 없다면 두 변수는 충돌을 일으키므로 프로그램 전체에서 하나만 사용할 수밖에 없다.
  • 식별자는 어떤 값을 구별할 수 있어야 하므로 유일해야 한다.
  • 따라서 식별자인 변수 이름은 중복될 수 없다.
  • 즉, 하나의 값은 유일한 식별자에 연결(name binding)되어야 한다.
  • ex) 파일이름은 디렉터리로 나눠 다른 디렉터리에서 동일한 파일 이름을 별개로 사용할 수 있다.
  • 스코프를 통해 식별자인 변수 이름의 충돌을 방지하여 같은 이름의 변수를 사용할 수 있다.
  • 스코프 내에서 식별자는 유일해야 하지만, 다른 스코프에는 같은 이름의 식별자를 사용할 수 있다 > 스코프는 네임스페이스다.

var 키워드로 선언한 변수의 중복 선언

function foo() {
  // var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언이 허용된다.
  // 의도치 않게 변수값이 재할당되어 변경되는 부작용 발생
  var x = 1;
  // js 엔진에 의해 var 키워드를 무시한다.
  var x = 2;
  console.log(x);
}

foo(); //2

function foo() {
  let x = 1;
  // let, const 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용하지 않는다.
  let x = 2;
  console.log(x);
}

foo(); //SyntaxError: Identifier 'x' has already been declared

스코프의 종류

Untitled

  • 변수는 자신이 선언된 위치(전역 or 지역)에 의해 자신이 유효한 범위인 스코프가 결정된다.
  • 전역 변수는 어디서든지 참조할 수 있다. (함수 내부에서도 참조 가능)
  • 지역 : 함수 몸체 내부
  • 지역 변수 : 자신이 선언된 하위 지역(중첩 함수)에서만 참조 가능
  • 지역 변수는 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효하다.
  • 지역 스코프에 전역 스코프와 동일한 이름의 식별자가 존재한다면? 지역 스코프가 참조된다 > js 엔진이 스코프 체인을 통해 참조할 변수를 검색했기 때문

스코프 체인

  • 함수의 중첩 : 함수 몸체 내부에서 함수가 정의된 것
  • 중첩 함수 : 함수 몸체 내부에서 정의한 함수
  • 외부 함수 : 중첩 함수를 포함하는 함수
  • 함수는 중첩 될 수 있으므로 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있다.
  • 스코프가 함수의 중첩에 의해 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 스코프
  • 스코프 체인 : 스코프가 계층적으로 연결딘 것
  • 변수를 참조할 때 js 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 물리적인 실체로 존재.
  • js 엔진은 코드(전역코드+함수코드)를 실행하기 전, 스코프 체인과 유사한 자료구조인 렉시컬 환경을 실제로 생성한다.
  • 변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 자료구조(렉시컬 환경)에 키로 등록되고, 변수 할당이 일어나면 이 자료구조의 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다. 변수의 검색도 이 자료구조 상에서 이뤄진다.
  • 렉시컬 환경 : 스코프 체인은 실행 컨텐스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것. 전역 렉시컬 환경은 코드가 로드되면 곧바로 생성되고, 함수의 렉시컬 환경은 함수가 호출되면 곧바로 생성된다.

스코프 체인에 의한 변수 검색

  • js 엔진은 스코프 체인을 따라, 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작해서, 상위 스코프 방향으로 이동하며, 선언된 변수를 검색한다.
  • 절대 하위 스코프로 내려가며 식별자를 검색하는 일은 없다.
  • 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만, 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할 수는 없다.
  • 스코프 체인으로 연결된 스코프의 계층적 구조는 부자 관계로 이뤄진 상속과 유사.
  • 상속을 통해 부모의 자산을 자식이 자유롭게 사용 가능하지만, 자식의 자산을 부모가 사용할 수는 없다.

스코프 체인에 의한 함수 검색

  • 함수도 식별자에 할당되기 때문에 스코프를 갖는다.
  • 사실 함수는 식별자에 함수 객체가 할당된 것 외에는 일반 변수와 다를 것이 없다.
  • 스코프를 변수를 검색할 때 사용하는 규칙보다는 식별자를 검색하는 규칙이라고 표현하는 것이 더 적합

함수 레벨 스코프

  • 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다.
  • 타언어는 함수뿐만이 아니라 코드 블록(if…)에서도 지역 스코프를 만든다. > 블록 레벨 스코프
  • var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정한다. > 함수 레벨 스코프
var x = 1;
if (true) {
  // 코드 블록에서 선언됐지만 전역 스코프
  // x는 전역변수다.
  // 이미 전역변수 x가 있으므로 중복 선언 > 의도치 않은 값 변경 가능
	// 기존 x에 재할당됨.
  var x = 10;
}
  • let, const 키워드는 블록 레벨 스코프를 지원한다.

렉시컬 스코프

var x = 1;

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

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

foo(); //1
bar(); //1
  • 위 실행 결과는 bar 함수의 상위 스코프가 무엇인지에 따라 결정된다.
    • 두가지 패턴 예측 가능
    • 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다. > bar 상위 스코프 : 전역, foo > 동적 스코프
    • 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다. > bar 상위 스코프 : 전역 > 렉시컬 스코프
  • 동적 스코프 : 함수를 정의하는 시점에서는 함수를 호출 시점을 알 수 없다. 함수가 호출되는 시점에 동적으로 상위 스코프를 결정
  • 렉시컬 스코프 (정적 스코프) : 함수 정의가 평가된 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정. js 포함한 대부분 언어가 렉시컬 스코프
  • js는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정
  • 함수가 호출된 위치는 상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 않는다.
  • 즉, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다.
  • 함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정
  • 함수 정의(함수 선언문, 함수 표현식)가 실행되어 생성된 함수 객체는 상위 스코프를 기억한다.
  • 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문