[딥다이브] - 13. 스코프

13.1. 스코프란?

식별자가 유효한 범위

모든 식별자(변수명, 함수명, 클래스명 등)는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정되는데, 이를 스코프라 한다. 위치가 다른 두 변수를 각각 다른 위치에서 참조한 경우, 자바스크립트 엔진은 스코프를 통해 이름이 같은 두 변수 중 어떤 변수를 참조할지를 정한다. 이를 식별자 결정이라 한다.

13.2. 스코프의 종류

변수는 자신이 선언된 위치에 따라 전역 스코프를 갖는 전역 변수나, 지역 스코프를 갖는 지역 변수로 나뉜다.

13.2.1. 전역과 전역 스코프

전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수가 된다. 전역 변수는 어디서든지 참조할 수 있다.

13.2.2. 지역과 지역 스코프

지역이란 함수 몸체 내부로, 지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수가 된다. 지역 변수는 자신이 선언된 지역과 하위 지역에서만 참조할 수 있다.

13.3. 스코프 체인

함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있다. 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는 것으로, 중첩 함수의 지역 스코프는 외부 함수의 지역 스코프와 계층적 구조를 갖는다. 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라 한다.

모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며, 전역 스코프는 모든 지역 스코프의 최상위 스코프이다. 이렇게 스코프의 계층적 구조를 스코프 체인이라 한다.

자바스크립트 엔진은 코드를 실행하기 전, 렉시컬 환경을 생성한다. 변수가 선언되면 변수 식별자가 렉시컬 환경에 키로 등록되고, 변수 할당이 일어나면 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다.

렉시컬 환경

스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것. 실행 컨텍스트

13.3.1. 스코프 체인에 의한 변수 검색

자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 지역 스코프에서 시작해 상위 스코프로 이동하며 변수를 검색한다. 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만, 하위 스코프에서 유효한 변수는 상위 스코프에서 참조할 수 없다.

13.4. 함수 레벨 스코프

지역 스코프는 함수에 의해서만 생성된다. 대부분의 프로그래밍 언어는 함수 몸체뿐 아니라 모든 코드 블록(if, for, while, try/catch)이 지역 스코프를 만드는 데, 이를 블록 레벨 스코프라 한다. var 키워드로 선언된 변수는 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하는데, 이는 함수 레벨 스코프라 한다. 따라서, var 키워드로 선언된 변수는 함수 레벨 스코프만 인정하므로, 함수 밖에서 var 키워드로 선언된 변수는 코드 블록 내에서 선언되었어도 전역 변수이다. 이 때문에 var 키워드로 선언된 전역 변수는 의도치 않은 재할당이 이루어질 수 있다. ES6에서 도입된 let, const는 블록 레벨 스코프를 지원한다.

13.5. 렉시컬 스코프

var fruit = 'orange'

function foo() {
  var fruit = 'apple'
  bar()
}

function bar() {
  console.log(fruit)
}

foo() // ?
bar() // ?

위 코드의 실행 결과는 bar 함수의 상위 스코프가 무엇인지에 따라 결정되는데, 두 가지 방식이 있다.

함수를 어디서 호출했는지에 따라 상위 스코프를 결정하는 동적 스코프와 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정하는 렉시컬 스코프 또는 정적 스코프가 있다. 자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따른다.

렉시컬 스코프는 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수 정의가 실행될 때 상위 스코프가 정적으로 결정되므로, 함수가 호출된 위치는 상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 않는다. 즉, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다.

위 코드의 실행 결과는 bar 함수는 전역 함수로 전역 스코프를 기억하여, 어디서 호출되건 전역 스코프를 상위 스코프로 사용한다. 위 예제는 전역 변수 fruit의 값 "orange"를 두 번 출력한다.