JS 스코프에 대해서...알고싶지않지만 알아야겟지

스코프

• 스코프(유효범위) 는 JS 를 포함한 모든 프로그래밍 언어의 기본적이고 가장 중요한 개념이라고 한다 (너무부담) 스코프의 이해가 부족하면 다른 개념을 이해하기 가 어려울수도있음
• JS 의 스코프는 다른 언어의 스코프와 구별되는 특징이 있어서 좀더 주의를 기울여야할 필요가 있음 그리고 var 키워드로 선언한 변수와 let , const 키워드로 선언한 변수의 스코프도 각각 다르게 동작한다
• 스코프는 변수 , 함수와 깊은 관련이 있다

이미 본인도 모르는 사이에 스코프를 경험했을수도있다 함수의 매개변수는 함수 내부에서만 참조할수있고 함수 외부에서는 참조 할수 없기 때문에 이것은 매개변수를 참조할수있는 유효범위, 매개변수의 스코프가 함수 내부로 한정이되기때문

 

function add(x,y) {
// 매개변수는 함수 내부에서만 참조가능
// 매개변수의 스코프는 함수 내부이다  x, y 가 매개변수이고 해당 매개변수는 함수의 코드블록내에서만 유효
console.log(x,y) // 2, 5
return x + y
}

add(2,5)

//매개변수는 함수 내부에서만 참조가능
console.log(x, y) // ReferenceError: x is not defined

변수는 코드 의 가장 바깥 영역뿐아니라 코드 블록이나 함수 내부에서도 선언 가능하다 이때 코드블록이나 함수는 중첩이 될수도 있음

 

var var1 = 1; // 코드의 가장 바깥 영역에서 선언한 변수

if(true) {
var var2 = 2; // 코드 블록 내에서 선언한 변수
	if(true) {
		var var3 = 3 // 중첩된 코드 블록 내에서 선언한 변수
	}
}

function foo() {
	var var4 = 4; // 함수 내에서 선언한 변수
	
	function bar() {
		var var5 = 5; // 중첩된 함수 내에서 선언한 변수
	}
}

console.log(var1) // 1
console.log(var2) // 2
console.log(var3) // 3
console.log(var4) // ReferenceError: var4 is not defined
console.log(var5)// ReferenceError: var5 is not defined

• 변수는 자신이 선언된 위치에 의해 자신이 유효한 범위 다른 코드가 변수 자신을 참조할 수 있는 범위가 결정된다
• 변수뿐 아니라 모든 식별자가 동일
• 모든식별자 (변수이름, 함수 이름. 클래스이름등) 자신이 선언된 위치에 의해 다른코드가 식별자 자신을 참조할수있는 유효범위가 결정된다 이를 스코프 라고 한다
• 위 예제에선 함수 내에서 선언한 변수는 스코프범위가 함수내부로 결정되었기때문에 에러를 발생

var x = 'global';

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

foo();
console.log(x); // 2  

'function scope'

'global'

• 코드의 가장 바깥 영역과 foo 함수 내부에 같은 이름을 갖는 x 변수를 선언했고 1,2 에서 x변수를 참조중 이때 js 엔진은 이름이 같은 두개의 변수중에서 어떤변수를 참조해야할 것인지를 결정한다 이를 *식별자결정*이라고 한다
• js 엔진은 스코프를 통해 어떤 변수를 참조할것인지도 결정한다 스코프란 js 엔진이 식별자를 검색 할때 사용하는 규칙 이라고 할수있다 js 엔진은 코드를 실행할때 코드의 문맥을 고려한다 코드가 어디서 실행되고 주변에 어떤 코드가 있는지에 따라 위 예제의 1, 2 번이 다른 결과를 만들어낸다

• 위 예제에서 코드의 가장 바깥에서 선언된 x 변수는 어디서든 참조가 가능하다 하지만 foo 함수 내부에서 선언된 x 변수는 foo 함수 내부에서만 참조가 가능하고 foo 함수 외부에서는 참조가 불가능 하다
• 이때 두개의 x 변수는 식별자 이름이 동일하지만 유효한범위 즉 ! 스코프가 다른 별개의 변수다

 

• 만약 스코프가 없다면 어떻게 될까? 스코프가 없다면 같은 식별자 이름은 충돌을 일으키므로 프로그램 전체에서 하나밖에 사용할 수 없다. 디렉터리가 없는 컴퓨터를 생각해보자.
• 디렉터리가 없다면 같은 이름을 갖는 파일을 하나밖에 만들 수 없다. 스코프도 이와 같이 식별자 이름의 충돌을 방지한다.
• 식별자는 어떤 값을 구별할수 있어야하기때문에 유일 해야한다
• 식별자인 변수이름은 중복이 절대 불가능 하다
• 하나의 값은 유일한 식별자에 연결되어야한다

for example

파일 이름은 하나의 파일을 구별하여 식별할 수있는 식별자이다

파일이름은 유일해야한다

폴더를 사용하면 중복이가능한 파일이름을 사용할수있다 하지만 폴더라는 기능이없다면 중복이 절대 불가능하다 이와 유사하게 프로그래밍 언어에서는 스코프를 통해 식별자인 변수이름의 충돌을 방지하여

같은 이름의 변수를 사용할수있게한다 스코프내에서 식별자는 유일해야하지만

다른스코프에서는 같은 이름의 식별자를 사용할수있다 스코프는 즉 네임스페이스이다

 

var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프내에서 중복 선언이 허용된다
이는 의도치않게 변수값이 재할당되어 변경되는 부작용을 발생시킬수잇다

역으로 생각하면 이 부작용을 장점으로 활용하는경우도 있음
빈 객체나 빈 배열로 선언한다음에 
안에 값을 push 하는 경우

function foo() {
var x = 1;
// var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용
// 아래 변수 선언문은 js 엔진에 의해 var 키워드가 없는것 처럼 동작한다
var x = 2
console.log(x) //2 
}
foo()  //2

////////////////////////////

// 하지만 let ,const 로 선언된 변수는 같은 스코프내에서 중복선언을 허용하지않는다

function bar() {
let x = 1
let x = 2; // x는 이미 정의가 되었다는 에러가 발생한다 
}
bar()

function bar() {
let x = 1
x = 2;
return x
}

console.log(bar()) // 2

 

스코프의 종류

스코프는 전역과 지역으로 구분 가능하다

• 변수는 자신이 선언된위치 에 따라 스코프가 결정된다 전역에서 선언된 변수는 전역 스코프를 갖는 전역변수가 되고 지역에서 선언된 변수는 지역 스코프를 갖는다

 

전역이란 뜻은

코드의 가장 바깥 영역을 말한다

전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역변수가 된다 전역변수는 어디서든지 참조가 가능하다

지역이란 뜻은 함수 내부를 말한다

지역에 변수를 선언하면 지역스코프를 갖는다

지역변수는 자신이 선언된 지역과 하위지역에서만 참조가 가능

지역변수는 자신의 지역스코프와 하위 참조 지역스코프에서만 유효

 

스코프 체인

• 함수는 전역에서 정의할수도 있고 함수 내부에서 정의도 가능하다 함수 내부에서 함수가 정의된것을 함수의 중첩 이라고 한다
• 함수 내부에서 정의 한 함수를 중첩함수 라고 하고 중첩함수를 포함하는 함수를 외부 함수라고 한다 함수는 중첩될수 있다는 말은 함수의 지역스코프도 중첩이 될수도있다는 말을 뜻한다

이것은 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다는것 을 의미한다

다시말해서 중첩 함수의 지역스코프는 중첩 함수를 포함하는 외부함수의 지역스코프와 계층적구조를 갖는다

이때 외부함수의 지역 스코프를 중첩함수의 상위 스코프라고한다

 

• 모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되고 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프이다
• 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인이라고 한다 전역에서 선언된 outer 함수의 지역스코프 outer 함수 내부에서 선언된 inner 함수의 지역스코프로 이뤄진다
• 변수를 참조할때 JS 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다
• 이것을 통해 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서도 참조가 가능하다
• 스코프 체인은 물리적인 실체로 존재한다
• JS 엔진은 코드 를 실행하기 전에 위 그림과 유사한 자료구조인 렉시컬 환경 을 실제로 생성한다
• 변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 자료구조(렉시컬환경)에 새롭게 등록되고 변수할당이 일어나면 이자료구조 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다 변수의 검색도 이 자료구조 상에서 이뤄진다

 

위의 예제에서 4번 x 변수를 참조하는 코드의 스코프인 inner 함수의 지역 스코프에서 x 변수가 선언되었는지 검색한다 inner 함수 내에서 선언된 x 변수가 존재하기때문에 검색된 변수를 참조하고 검색을 종료한다

 

5번 y 변수를 참조하는 코드의 스코프인 inner 함수의 지역 스코프에서 y 변수가 선언되었는지 검색한다 inner 함수 내에는 y 변수의 선언이 존재하지 않으므로 상위 스포코인 outer 함수의 지역 스코프로 이동한다 outer 함수내에도 y 변수의 선언이 존재하지 않으므로 또 다시 상위 스코프인 전역스코프로 이동한다 전역 스코프에는 y 변수의 선언이 존재하기때문에 검색된 변수를 참조하고 검색을 종료

 

5번 y 변수를 참조하는 코드의 스코프인 inner 함수의 지역 스코프에서 y 변수가 선언되었는지 검색한다 inner 함수 내에는 y 변수의 선언이 존재하지 않으므로 상위 스포코인 outer 함수의 지역 스코프로 이동한다 outer 함수내에도 y 변수의 선언이 존재하지 않으므로 또 다시 상위 스코프인 전역스코프로 이동한다 전역 스코프에는 y 변수의 선언이 존재하기때문에 검색된 변수를 참조하고 검색을 종료

 

• 너무 길게 풀어져 있는 거 같아서 제의견을 적어본다면 JS는 선언된 변수를 검색할때 하위스코프로 절대 내려가지않는겁니다 동기방식으로 생각하면 말그대로 위에서 아래로 차례차례 진행이되는데 실제 동작을 하기위해서 선언된변수를 검색하는것은 그반대로 진행이 된다고 생각하면 될것같습니다

이처럼 JS 엔진은 스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작해서 상위 스코프방향으로 이동하면서 선언된 변수를 검색한다 절대 하위 스코프로 내려가면서 식별자를 검색하는일은 절대절대 절대 존재하지않는다

이는 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할수있지만 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할수 없다는것을 의미

스코프 체인으로 연결된 스코프의 계층적구조는 부자관계로 이뤄진 상속과 굉장히 유사

(상속이야기가 나온것은 굉장히 다행이라고 생각합니다) 상속을 통해 부모의 재산을 자식이 자유롭게 사용할수있지만 자식의 재산을 부모가 사용할수없기때문 (상속설명 굳굳)

스코프체인도 이와 굉장히 흡사한 개념이다

 

스코프 체인에 의한 함수 검색

전역에서 정의된 foo 함수와 bar 함수 내부에서 정의된 foo 함수가 존재하는 예제를 봐봅시다

 

// 전역함수
function foo() {
	console.log('gloval function foo);
}

function bar() {
	//중첩함수
	function foo() {
		console.log('local function foo);
	}
foo()
}

bar() // 'local function foo'

foo 함수가 전역함수로 존재하지만
bar 함수 안에서 foo 함수의 스코프는 bar함수내부 로 정의

별개의 foo 라고 생각하는게 조금더 이해가 갈것같습니다
하지만 bar함수 스코프 밖에서 foo 함수를 호출하면
'gloval function foo' 나오는건 당연한 일

 

함수 선언문으로 함수를 정의하면 런타임 이전에 함수 객체가 먼저 생성이 된다 JS 엔진은 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 암묵적으로 선언하고 생성된 함수 객체를 할당한다 따라서 위 예제의 모든함수는 함수 이름과 동일한 이름의 식별자에 할당된다 foo 함수를 호출하면 JS 엔진은 함수를 호출하기위해 먼저 함수를 가리키는 식별자 foo를 검색하게된다 함수도 식별자에 할당되기때문에 스코프를 갖는다 사실 함수는 식별자에 함수 객체가 할당된것 외에는 일반변수와 다를 바 없다 스코프를 표현할때는 식별자를 검색하는 규칙 이라고 표현하는것이 좀더 적합하다

 

함수 레벨 스코프

지역은 함수 내부를 말하고 지역스코프를 만든다고 알고있다 코드블록이 아닌 함수에 의해서 만 지역스코프가 생긴다는 말과 같은 의미다

C나 자바 등을 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 함수 내부만이 아니라 모든 코드블록이 지역스코프를 만든다 이러한 특성을 블록 레벨 스코프 라고 한다 하지만 var 로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드블록만을 지역 스코프로 인정한다 이러한 특성을 함수 레벨 스코프라고 한다

 

• 개인적인 의견 솔직히 ES6 가 나오고나서 부터는 실제로 var 을 사용하는경우가 극히 드물다 값의 재할당이 필요한경우엔 let 를 거의 사용하고있음 구글의 자바스크립트 가이드에도 비슷한내용이 나오고있음

 

var x = 1;
if (true) {
// var 키워드로 선언된 변수는 함수의 코드 블록함수 내부만을 지역스코프로 인정
// 함수 밖에서 var 키워드로 선언된 변수는 코드 블록 내부에서 선언되었다고 해도 모두 전역변수다
// 따라서 x 는 전역변수다 이미 선언된 전역변수 x 가있어서 x 변수는 중복 선언된다
// 이것은 의도치않게 변수 값이 변경되는 부작용을 만들기도 한다
var x = 10
}
console.log(x) // 10

전역 변수 x 가 선언되고 if 문의 코드 블록 내에도 x 변수가 선언되었다 이 때 if 문의 코드 블록 안에서 선언된 x 변수는 전역 변수이다 var 키워드로 선언된 변수는 함수 레벨의 스코프만 인정하기 때문에 함수 밖에서 var 키워드로 선언된 변수는 코드 블록내에서 선언되었다해도 모두 전역 변수다 전역변수 x 는 중복 선언되고 그 결과 의도치않은 전역 변수의 값이 재할당 된다

• var 키워드로 선언된 함수는 중복선언이 가능하고 해당 변수의 값이 변경이 가능하다는 뜻

var i = 10

//for 문에서 선언한 i 는 전역변수다 이미 선언된 전역 변수 i 가 있으므로 중복선언된다
for (var i = 0; i < 5; i++) {
console.log(i) // 0 1 2 3 4 
}

// 의도와는 다르게 값이 변경되었다
cosole.log(i) // 5

• 블록레벨 스코프를 지원하는 프로그래밍 언어에서는 for 문에서 반복을 위해 선언된 i 변수가 for 문의 코드 블록 내에서만 유효한 지역 변수이다

이 변수를 for 문 외부에서 사용할 일은 없기때문이다

하지만 var 키워드로 선언된 변수는 블록 레벨 스코프를 인정하지 않기 때문에 i 변수는 전역 변수가 된다

따라서 전역 변수 i 는 중복선언되고 그결과 전역변수의 값이 재할당된다

var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하지만 ES6에서 도입된

let, const 키워드는 블록 레벨 스코프를 지원한다. 이에 대해서는 15장 을 참고해보자

 

렉시컬 스코프

다음 예제의 실행결과를 예측해보자

var x = 1;

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

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

foo(); // 1
bar(); // 1

위 예제의 실행결과는 bar 함수의 상위 스코프가 무엇인지에 따라 결정된다

1. 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정
2. 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정

첫번째 방식으로 함수의 상위 스코프를 결정한다면 함수 bar의 상위 스코프는 함수 foo와 전역일 것이고 두번째 방식으로 함수의 스코프를 결정한다면 함수 bar의 스코프는 전역일 것이다.

프로그래밍 언어는 이 두가지 방식 중 하나의 방식으로 함수의 상위 스코프를 결정한다. 첫번째 방식을 동적 스코프(Dynamic scope)라 하고, 두번째 방식을 렉시컬 스코프(Lexical scope) 또는 정적 스코프(Static scope)라 한다. 자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따른다.

렉시컬 스코프는 함수를 어디서 호출하는지가 아니라 어디에 선언하였는지에 따라 결정된다.  JS는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 선언한 시점에 상위 스코프가 결정된다. 함수를 어디에서 호출하였는지는 스코프 결정에 아무런 의미를 주지 않는다. 위 예제의 함수 bar는 전역에 선언되었다. 따라서 함수 bar의 상위 스코프는 전역 스코프이고 위 예제는 전역 변수 x의 값 1을 두번 출력한다.

 

이 말은 함수를 어디에서 호출하였는지는 스코프 결정에 아무런 의미를 주지 않는다는 말이다.

그렇기 때문에, bar() 함수가 foo() 함수 안에서 호출된 것과 상관없이 bar() 함수는  global 범위에 선언되어 있으므로, global 범위에 있는 변수 x의 값 1이 두 번 출력된 것이다.

이미 함수를 선언한 순간부터 스코프는 정해져있다 선언한 순간부터 운명은 시작

 

렉시컬 환경

변수 선언이 실행되면 변수식별자가

모든함수 변수를 키 밸류 형태로 렉시컬 환경 = 자료구조 형태의 객체에 저장하고

변수할당이 일어나면 렉시컬 환경 안에 있는 모든 변수식별자 들의 변수 식별자를 검색해서

값을 반환

이과정에서 상위스코프로 이동하면서 변수식별자를 검색하고 값을 할당 렉시컬환경을 단방향으로 연결한것이 스코프체인