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2025년 01월 03일
모든 식별자는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효범위가 결정된다. 이를 스코프라 한다. 즉, 스코프는 식별자가 유효한 범위를 말한다.
var x = 'global';
function foo() {
var x = 'local';
console.log(x);
}
foo(); // ?
console.log(x); // ?위 예제에서 코드의 가장 바깥 영역과 foo 함수 내부에 같은 이름을 가지는 x 변수를 선언했고, 함수 내부와 코드 가장 바깥에서 x 변수를 참조한다. 이때 자바스크립트 엔진은 이름이 같은 두 변수 중 어떤 변수를 참조해야할 것인지를 결정하는데, 이를 식별자 결정이라고 한다. 자바스크립트 엔진은 스코프를 통해 어떤 변수를 참조할 것인지 결정한다.
위 예제에서 코드의 가장 바깥 영역에 선언된 x 변수는 어디에서든 참조할 수 있지만, foo 함수 내부에서 선언된 x 변수는 함수 내부에서만 사용할수 있다. 즉, 두 x 변수는 식별자 이름이 동일하지만 스코프가 다른 별개의 변수이다.
만약 스코프라는 개념이 없다면 같은 이름을 갖는 변수는 프로그램 전체에서 하나밖에 사용할 수 없을 것이다. 프로그래밍 언어에서는 스코프를 통해 식별자인 변수 이름의 충돌을 방지하여 같은 이름의 변수를 사용할 수 있게 한다. 스코프 내에서 식별자는 유일해야 하지만 다른 스코프에는 같은 이름의 식별자를 사용할 수 있다.
변수는 자신이 선언된 위치(전역 또는 지역)에 의해 스코프가 결정된다. 전역에서 선언된 변수는 전역 스코프를 갖는 전역 변수, 지역에서 선언된 변수는 지역 스코프를 갖는 지역 변수이다.
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); //ReferenceError: z is not defined전역이란 코드의 가장 바깥 영역을 말한다. 전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수가 되며, 전역 변수는 어디서든지 참조할 수 있다.
지역은 함수 몸체 내부를 말한다. 지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수가 된다. 지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효하다.
위 예제에서 inner 함수 내부에서 선언된 x 변수 이외에 이름이 같은 전역 변수 x가 존재한다. 이때 inner 함수 내부에서 x 변수를 참조하면 전역 변수 x를 참조하는 것이 아니라 inner 함수 내부의 x 변수를 참조한다. 이는 자바스크립트 엔진이 스코프 체인을 통해 참조할 변수를 검색하기 때문이다.
스코프는 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다. 중첩 함수의 지역 스코프는 중첩 함수를 포함하는 외부 함수의 지역 스코프와 계층적 구조를 갖는다. 이때 외부 함수의 지역 스코프를 중첩 함수의 상위 스코프라 한다. 위 예제에서 나타나는 스코프체인을 그림으로 나타내면 아래와 같다.
모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며, 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프이다. 이렇게 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인 이라고 한다. 위 그림에서의 스코프 체인은 최상위 스코프인 전역 스코프, 전역에서 선언된 outer 함수의 지역 스코프, outer 함수 내부에서 선언된 inner 함수의 지역 스코프로 이루어진다.
변수를 참조할 때 자바스크립트 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.
위 예제의 14, 15번줄을 살펴보자. 14번줄의 경우 x 변수를 참조하는 코드의 스코프인 inner 함수의 지역 스코프에서 x 변수가 선언되었는지 검색한다. 존재하므로 검색된 변수를 참조하고 검색을 종료한다. 15번줄의 경우 y 변수를 참조하는 코드의 스코프인 inner 함수의 지역 스코프에서 y 변수가 선언되었는지 검색한다. 존재하지 않으므로 상위 스코프인 outer 함수의 지역 스코프로 이동하는데, outer 함수 내에서도 y 변수의 선언이 존재하지 않으므로 또 다시 상위 스코프인 전역 스코프로 이동한다. 전역 스코프에는 y 변수의 선언이 존재하므로 검색된 변수를 참조하고 검색을 종료한다.
이처럼 스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작해 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다. 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만, 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할 수는 없다.
함수도 식별자에 할당되기 때문에 스코프를 갖는다. 함수를 호출하면 자바스크립트 엔진은 함수를 호출하기 위해 먼저 함수를 가리키는 식별자인 함수 이름을 검색할 것이다.
var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정한다. 이러한 특성을 함수 레벨 스코프라한다. (블록 레벨 스코프의 경우 함수 몸체만이 아니라 모든 코드 블록(if, for, while, try/catch)이 지역 스코프를 만든다.)
var x = 1;
if (true) {
var x = 10;
}
console.log(x); // 10위 예제에서 전역 변수 x가 선언되었고 if 문의 코드 블록 내에도 x 변수가 선언되었다. 이때 if문 내부의 x 변수도 전역변수이다. var 키워드로 선언된 변수는 코드 블록 내에서 선언되었다 할지라도 전역 변수이다. 따라서 전역 변수 x는 중복 선언되고 그 결과 의도치 않은 전역 변수의 값이 재할당된다.
var x = 1;
function foo() {
var x = 10;
bar();
}
function bar() {
console.log(x);
}
foo();
bar();위 예제의 실행 결과를 예측해보자.
실행 결과는 bar 함수의 상위 스코프가 무엇인지에 따라 결정되며 두가지 패턴을 예측할 수 있다.
첫번째 방식으로 함수의 상위 스코프를 결정하면 bar 함수의 상위 스코프는 foo 함수의 지역 스코프와 전역 스코프이다. 이 방식을 동적 스코프(dynamic scope) 라고 한다. 함수를 정의하는 시점에는 함수가 어디서 호출될지 알 수 없고, 함수가 호출되는 시점에 동적으로 상위 스코프를 결정해야 하기 때문에 동적 스코프라 부른다.
두번째 방식으로 함수의 상위 스코프를 결정하면 bar 함수의 상위 스코프는 전역 스코프일 것이다. 이 방식을 렉시컬 스코프(lexical scope) 또는 정적 스코프(static scope) 라 한다. 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정되기 때문에 정적 스코프라고 부른다.
자바스크립트에서는 렉시컬 스코프를 따른다.
자바스크립트에서는 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. 함수가 호출된 위치는 어떠한 영향도 주지 않는다. 이처럼 함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정된다. 함수 정의가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억한다. 함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문이다.
위 예제의 bar 함수는 전역에서 정의된 함수로, 전역 변수 x의 값 1을 두 번 출력한다.
참고자료
모던 자바스크립트 Deep Dive 13장 스코프 참조