JS 스코프

2020-08-17

식별자가 유효한 범위 를 말한다. 모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름 등)는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효범위가 결정된다. 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙 이라고도 할 수 있다.

순수 함수

동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환하는 함수.
오직 인수에게만 의존하여 반환값을 만든다.
함수의 외부 상태를 변경하지 않는다.

비순수함수

외부 상태에 의존하여 외부 상태에 따라 반환값이 달라지는 함수.
함수의 외부 상태를 변경하는 부수 효과(side effect)가 있다.

코드의 문맥(Context)과 환경(Environment)
코드가 어디서 실행되며 주변에 어떤 코드들이 있는지를 환경 이라고 부른다. 코드의 문맥(Context)는 환경들로 이루어져 있고 이를 구현한 것이 “실행 컨텍스트(Excution context)”이다. 모든 코드는 실행 컨텍스트에서 평가되고 실행된다.

var x = 'global';

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

foo();

console.log(x); // ②

가장 바깥 영역에 선언된 변수 x는 어디서든 참조할 수 있다. 함수 foo 내부에서 선언된 변수 x는 함수 foo 내에서만 참조할 수 있고, 함수 foo 외부에서는 참조할 수 없다. 두 개의 변수 x는 식별자 이름이 동일하지만 유효한 범위, 스코프가 다른 별개의 변수 이다.

식별자는 어떤 값을 구별해야 하므로 유일(unique)해야 한다. 식별자 변수 이름은 중복될 수 없고, 하나의 값은 유일한 식별자에 연결(Name binding)되어야 한다. 다만, 다른 스코프에는 같은 이름의 식별자를 사용할 수 있다.

var 키워드로 선언한 변수의 중복 선언
var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프내에서 중복 선언이 허용된다. 의도치 않게 변수값이 재할당되어 변경되는 부작용이 발생할 수 있다. 하지만 let이나 const 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복선언을 허용하지 않는다.

스코프의 종류

코드는 전역(global)과 지역(local)으로 구분할 수 있다. 이때 변수는 자신이 선언된 위치에 의해 유효한 범위인 스코프(전역, 지역)가 결정된다.

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

전역과 전역 스코프

전역이란 코드의 가장 바깥 영역을 말한다. 전역은 전역 스코프(global scope)를 만든다. 전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수(global variable)가 된다. 전역 변수는 어디서든지 참조할 수 있다.

지역과 지역 스코프

지역이란 함수 몸체 내부를 말한다. 지역은 지역 스코프(local scope)를 만든다. 지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수(local variable)가 된다. 지역 변수는 자신이 선언된 지역과 하위 지역(중첩 함수)에서만 참조할 수 있다.

스코프 체인

스코프 체인

함수는 중첩될 수 있으므로 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있다. 중첩 함수의 지역 스코프는 중첩 함수를 포함하는 외부 함수의 지역 스코프와 계층적 구조를 갖는다. 이때 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라 한다.

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

자바스크립트 엔진은 코드를 실행하기 앞서 위 그림과 유사한 자료 구조(렉시컬 환경)를 실제로 생성하고 변수의 할당이 일어나면 이 자료구조의 값을 변경한다.

렉시컬 환경
스코프체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결(Chainning)한 것이다. 전역 렉시컬 환경은 코드가 로드되면 곧바로 생성되고 함수의 렉시컬 환경은 함수가 호출되면 곧바로 생성된다.

스코프 체인에 의한 변수 검색

자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다. 절대 하위 스코프로 내려가면 식별자를 검색하는 일은 없다. 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할 수 없다.

스코프 체인에 의한 함수 검색

자바스크립트 엔진은 함수 이름과 동일한 이름의 변수를 암묵적으로 선언하고 생성된 함수 객체를 할당한다. 함수도 변수에 할당되기 때문에 스코프를 갖는다.

함수 레벨 스코프

지역은 함수 몸체 내부를 말하고 지역은 지역 스코프를 만든다는 의미는 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다 는 의미이다.

블록 레벨 스코프(Block level scope)
모든 코드 블록(if, for, while, try/catch 등)이 지역 스코프를 만든다.

함수 레벨 스코프(Function level scope)
var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정한다.

var i = 10;

// for문에서 선언한 i는 전역 변수이다.
// 이미 선언된 전역 변수 i가 있으므로 중복 선언된다.
for (var i = 0; i < 5; i++) {
  console.log(i); // 0 1 2 3 4
}

console.log(i); // 5

var 키워드로 선언된 변수는 블록 레벨 스코프를 인정하지 않기 때문에 변수 i는 전역 변수가 된다. 따라서 전역 변수 i는 중복 선언되고 그 결과 의도치 않은 전역 변수의 값이 재할당된다.

렉시컬 스코프

자바스크립트는 어디에 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. 함수가 호출되면 언제나 자신이 기억하고 있는 자신이 정의된 스코프를 상위 스코프로 사용한다. 함수가 호출된 위치는 함수 자신이 기억하고 있는 스코프, 즉 상위 스코프 결정에 어떠한 영향을 주지 않는다.

암묵적 전역 변수

선언하지 않은 변수에 값을 할당하면 자바스크립트 엔진은 아무런 에러없이 암묵적으로 전역 변수를 선언하고 값을 할당한다. 전역 변수가 중복 선언되면 의도치 않게 먼저 선언된 전역 변수의 값이 변경된다.

자바스크립트는 파일마다 독립적인 파일 스코프를 갖지 않는다. 따라서 자바스크립트 파일을 여러 개로 분리하여도 결국 하나의 자바스크립트 파일로 통합된 것처럼 동작한다.

모듈
모듈이란 애플리케이션을 구성하는 개별적 요소로서 재사용 가능한 코드 조각을 말한다. 모듈은 세부 사항을 캡슐화하고 공개가 필요한 API만을 외부에 노출한다. 모듈화가 가능하려면 우선 파일 스코프가 지원되어야 한다. 자바스크립트에는 모듈 개념이 없다.

REFERENCE
https://poiemaweb.com