스코프(scope)

1. 스코프란?

• 특정 변수들에 접근 가능한 '유효범위'
• JS engine이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙

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

• 스코프는 변수 및 함수의 접근 범위를 지칭하는 네임스페이스 라고도 볼 수 있다.
• scope를 통해 같은 이름을 가진 변수간의 충돌을 막을 수 있다.

 

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2. 스코프의 종류

• 코드는 전역(global)과 지역(local)로 구분할 수 있다.

구분	설명	스코프	변수
전역	코드의 가장 바깥 영역	전역 스코프	전역 변수
지역	함수 몸체 내부	지역 스코프	지역 변수

 

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3. 스코프 체인

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

• 함수는 중첩될 수 있으므로 함수의 지역 스코프도 중벛될 수 있다.
• 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다.

• 스코프 체인(scope chain) : 스코프가 계층적으로 연결되는것
• 변수를 참조할 때 JS engine은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색(identifier resolution) 한다.
• 스코프 체인은 물리적인 실체로 존재한다.
  • JS engine은 코드를 실행하기에 앞서 위 그림과 유사한 자료구조인 lexical environment를 실제로 생성한다.
  • 변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 이 자료구조(lexical environment)에 key로 등록되고, 변수 할당이 일어나면 이 자료구조의 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다.
  • 변수의 검색도 이 자료구조 상에서 이뤄진다.

 

스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결(chaining)한 것이다. 전역 렉시컬 환경은 코드가 로드되면 곧바로 생성되고 함수의 렉시컬 환경은 함수가 호출되면 곧바로 생성된다.

 

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4. 함수 레벨 스코프

• 블록 레벨 스코프(block level scope) : if, for, while, try/catch등의 코드블럭에 의해 지역 스코프가 만들어지는특성
  • C나 자바등을 비롯한 프로그래밍 언어에서 생성되는 지역 스코프이다.
• 함수 레벨 스코프(function level scope) : 함수 정의에 의해 지역 스코프가 만들어지는 특성
  • java script에서는 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다.
  • var 키워드로 선언된 변수는 오직 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역스코프로 인정한다.

java script에서 지역은 함수 몸체 내부를 말하고 지역은 지역스코프를 만든다.
즉, 코드블록이 아닌 함수에 의해서만 지역스코프가 생성된다.

var x = 1, y = 1;
 
if(true){
    var x = 10;
}
 
function foo(){
    var y = 10;
}
 
 
console.log(x);     // 10
foo();
console.log(y);     // 1

if와 함수의 코드블럭 내부에서 모두 전역변수와 같은 이름의 변수를 선언하고 초기화 하지만, 전역변수에 영향을 준것은 if문 내부의 변수 뿐이다. 함수 정의에 의해서만 지역 스코프가 생성되기 때문이다.

 

var i = 10;
 
for (var i = 0; i < 5; i++) // 전역 스코프의 변수 i를 초기화한다.
    console.log(i);         // 0 1 2 3 4
 
console.log(i);             // 5

위 예제에서는 반복문 내부에서 변수 i를 정의했음에도 반복문 내부에서는 별도의 지역 스코프가 없기 때문에 전역 스코프의 변수 i를 참조함에 따라, 의도치않게 전역 변수의 값을 계속 바꾸게된다.

 

 

 

var 키워드로 선언된 변수는 오직 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하지만 ES6에서 도입된 let, const 키워드는 블록 레벨 스코프를 지원한다.

var i = 10;                    // 전역 스코프의 변수 i
 
for (let i = 0; i < 5; i++) // 블록 레벨 스코프의 변수 i를 초기화한다.
    console.log(i);         // 0 1 2 3 4
 
console.log(i);             // 10

 

 

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5. 렉시컬 스코프(lexical scope)

프로그래밍 언어가 상위 스코프를 결정하는 방법은 크게 2가지로 나뉨

1. 동적 스코프(dynamic scope)
   • 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정
   • 함수가 호출되는 시점에 동적으로 상위 스코프를 결정
2. 렉시컬 스코프(lexical scope) / 정적 스코프(static scope)
   • 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정
   • 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프를 결정

자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따른다. 그러므로 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. 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 결정된다. 함수 정의(함수 선언문 또는 함수 표현식)가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억한다. 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문이다.

 

var x = 1;
 
function foo() {
    var x = 10;
    bar();
}
 
function bar() {
    console.log(x);
}
 
foo();  // 1
bar();  // 1

위 예제에서 bar 함수는 전역에서 정의된 함수이다.

함수 foo()를 호출했을때 만약 자바스크립트가 동적 스코프를 따른다면 전역에서 foo를 호출하고, foo에서 bar를 호출하는 구조에 의해 스코프 체인의 형태는 아래와 같을것이다.

그러므로 bar 함수 스코프가 참조하는 변수 x의 값은 10이 된다.

 

하지만 자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수가 정의된 시점에서 상위 스코프가 결정된다.

그러므로 bar 함수 스코프에서 참조하는 변수x의 값은 1이된다.