[JS] 스코프(Scope)

✅ 스코프(Scope)

• 식별자가 유효한 범위
• 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙
• 변수는 자신이 선언된 위치에 의해 자신이 유효한 범위, 즉 다른 코드가 변수 자신을 참조할 수 있는 범위가 결정된다. 모든 식별자는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정된다.

🔰 식별자 결정

• JS 엔진이 이름이 같은 두 개의 변수 중에서 어떤 값을 참조해야 할 지 결정하는 것.
• 스코프는 네임스페이스다.

var x = 'global';

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

foo(); // 'function scope'
console.log(x); // 'global'

• 같은 x라는 이름을 갖는 변수를 참조하지만 각 x변수의 스코프 가 다르기 때문에 에러가 발생하지 않는다. -> 다른 스코프에는 같은 이름의 식별자를 사용할 수 있다.

❗ 식별자는 어떤 값을 구별할 수 있어야 하므로 유일해야 한다. -> 하나의 값은 유일한 식별자에 연결되어야 한다.
❗ 스코프가 없다면 같은 식별자 이름은 충돌을 일으키므로 프로그램 전체에서 하나밖에 사용할 수 없다.
📌 스코프는 식별자 이름의 충돌을 방지한다.

❗ var의 문제점 ❗

• var는 변수 재선언이 가능하다.

  var country = 'korea'
   console.log(name) // korea

   var country = 'usa'
   console.log(name) // usa

• 변수를 한 번 더 선언했음에도 불구하고, 에러가 나오지 않는다.
• var는 function level scope를 가진다.

var a = 1

if (true) {
 var a = 5
}

console.log(a) // output: 5

• if block내에서 a가 다시 한번 선언되었고, 아래 output이 바뀌었다.
• 전역 스코프를 공유하기 때문에 어딘가에 동일한 이름이 있다면 예상치 못한 결과를 가져올 수 있는 위험이 있다.
  -> 이로 인해 let, const가 생겨났다. let, const와 블록 레벨 스코프 정리글
• let, const로 선언된 변수는 중복 선언을 허용하지 않는다.

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

✅ 스코프의 종류

• 변수는 자신이 선언된 위치에 의해 자신이 유효한 범위인 스코프가 결정된다.

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

🔰 전역 스코프(global scope)

• 전역이란 코드의 가장 바깥 영역을 말한다.
• 전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수(global variable)가 된다.
• 코드 어디에서든지 참조할 수 있다.
• 위 코드에서 x,y변수는 전역 변수다.
• ❌ 전역 스코프에서는 지역 변수를 참조할 수 없다.

🔰 지역 스코프(local scope)

• 지역이란 함수 몸체 내부를 말한다.
• 지역은 지역 스코프(local scope)를 만든다.
• 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다.
• 지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수(local variable)가 된다.
• 지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효하다.
• 위 코드에서 outer 함수 내부에서 선언된 z 변수는 지역 변수다. inner 함수 내에 x변수도 지역변수이다. 이때 x는 전역 변수가 아닌 자신이 선언된 스코프, inner 함수 내부의 x를 참조한다.

✅ 스코프 체인(scope chain)

• 스코프는 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다. 아래 그림은 위 코드의 스코프 체인을 나타낸 그림이다.
• outer 함수가 만든 지역 스코프는 inner 함수가 만든 지역 스코프의 상위 스코프다.
• outer 함수의 지역 스코프의 상위 스코프는 전역 스코프다.
  

• 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프다.
• 이렇게 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인(scope chain)이라 한다.

🔰 변수 검색

• 변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색(identifier resolution)한다.
• 이를 통해 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서도 참조할 수 있다.
• ❌ 상위 스코프에서 유효한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수 있지만, 하위 스코프에서 유효한 변수를 상위 스코프에서 참조할 수 없다.

🔰 함수 검색

• 함수도 식별자에 할당되기 때문에 스코프를 갖는다.

	function foo() {
	  console.log('global function foo');
   	}
	
	 function bar() {  
           // 내부함수
	   function foo() {
	   console.log('local function foo');
	  }
	  foo(); //내부 foo가 실행됨.
	}
	bar(); //'local function foo'

• 변수 x는 코드 블록 내에서 선언되었다. 하지만 자바스크립트는 블록 레벨 스코프를 사용하지 않으므로 함수 밖에서 선언된 변수는 코드 블록 내에서 선언되었다 할지라도 모두 전역 스코프을 갖게된다. 따라서 변수 x는 전역 변수이다.

✅ 함수 레벨 스코프(Function-level scope)

• C나 자바 등을 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 함수 몸체만이 아니라 모든 코드 블록이 지역 스코프를 만든다. 이러한 특성을 블록 레벨 스코프라 한다.
• var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정한다. 이러한 특성을 함수 레벨 스코프라 한다.

	var x = 1;
	if (true) {
     	  //if문은 함수가 아니다.
          //함수 밖에서 var로 선언된 변수는 코드 블록 내에서 선언되었다 할지라도 모두 전역 변수다.
	  var x = 5; //x가 중복 선언되었다.
	}
	console.log(x); //5

• let, const로 선언된 변수는 블록 레벨 스코프를 지원한다.

✅ 렉시컬 스코프(Lexical scope)

• 상위 스코프를 결정하는 방식.
• 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정된다.
• 어디서 정의했는지에 따라 결정된다.
• 자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따른다.

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

❓ 위 코드의 결과값은 어떻게 될까? 먼저 bar의 상위 스코프를 알아야 한다.

• 1. 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.
• 2. 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.

• 첫번째 방식으로 함수의 상위 스코프를 결정한다면 함수 bar의 상위 스코프는 함수 foo와 전역일 것이다. -> 이를 동적 스코프(Dynamic scope)라 한다.
  📌 동적 스코프 : 함수를 정의하는 시점에는 함수가 어디서 호출될지 알 수 없다. 따라서 함수가 호출되는 시점에 동적으로 상위 스코프를 결정해야 하기 때문에 동적 스코프라고 부른다.
• 두번째 방식으로 함수의 스코프를 결정한다면 함수 bar의 스코프는 전역일 것이다. -> 이를 렉시컬 스코프(Lexical scope) 또는 정적 스코프(Static scope)라 한다.
• 동적 스코프 방식처럼 상위 스코프가 동적으로 변하지 않고 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정되기 때문에 정적 스코프라고 부른다.

🔰 함수의 스코프 결정 시기

• 📌 자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 선언한 시점에 상위 스코프가 결정된다. 함수를 어디에서 호출하였는지는 스코프 결정에 아무런 의미를 주지 않는다.

• 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다.

• 위 예제의 함수 bar는 전역에 선언되었다. 따라서 함수 bar의 상위 스코프는 전역 스코프이고 위 예제는 전역 변수 x의 값 1을 두번 출력한다.

• 📌 함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정된다.

• 함수 정의가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정되 상위 스코프를 기억한다.

var f = (function () {
    const x = 1;
    //중첩 함수는 상위 스코프보다 오래 살아남는다.
    return function () {
        //함수가 호출되기 전까지는 이곳을 들여다보지 않음.
        //얘의 [[Enviroment]]라고 하는 내부 슬롯이 상위 스코프를 가리키고 있기 때문에 상위 스코프가 아직 사라지지 않았음.(closure)
        console.log(x);
    };
})();

//얘가 호출되면 return 부분의 function 객체가 만들어짐.
f(); //1

//상위 스코프를 찾는 방법 - Enviroment값을 보는 것.

<모던 자바스크립트 deepdive와, 추가 탐구한 내용을 정리한 포스트입니다.>