스코프

❓스코프란

스코프는 사전적 정의로 범위라는 의미를 가진다. 말그대로 스코프는 변수 또는 함수가 유효한 "범위"를 나타낸다. 사실 변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름과 같이 모든 식별자는 어디에서 선언되었는 지에 따라 범위가 결정되고 식별자를 참조할 때 어떤 식별자를 참조해야 하는지를 스코프를 통해 정하게 된다. 실제로 우리는 컴퓨터를 사용하면서 스코프에 대해서 간접적으로 경험하고 있었다고 해도 과언이 아니다.

특정 파일의 이름을 "a"라고 했을 때 같은 폴더 내에서 두개의 파일 이름이 "a"일 수는 없지만, 다른 폴더내에서는 각각의 파일이 "a"라는 이름을 가질 수 있다.

1️⃣ 스코프의 종류

프로그래밍 공부를 해본 사람이라면 다들 전역 변수와 지역 변수에 대해서 들어본 적이 있을 것이다. 이 때 변수가 전역 변수인지 지역 변수인지를 결정하는 요소는 해당 변수가 선언된 위치이다. 자바스크립트에서는 전역 변수가 되려면 코드의 가장 바깥 영역에 선언이 되어야 하고, 지역 변수가 되려면 함수 몸체 내부에서 선언되어야 한다. 

전역 스코프

var x = 1
var y = 2

console.log(x)	// 1
console.log(y)	// 2

var 키워드로 선언된 변수 x와 y는 코드의 가장 바깥 영역에 선언이 되어있기 때문에 전역 스코프를 가지는 전역 변수이다.

지역 스코프

var x = 1;

function foo() {
  var x = 10
  console.log(x)	// 10
  function boo() {
    console.log(x)	// 10
  }
  boo()
}

foo()

전역 스코프를 갖는 전역 변수인 x가 존재하고, 지역 스코프를 갖는 지역 변수 x가 존재한다. 이 때 함수 몸체 내부에서 x를 참조하면 함수 몸체 내부의 x를 참조하게되고, 중첩 함수에서도 x를 참조할 수 있다. 즉, 지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효하다.

2️⃣ 스코프 체인

위의 지역 스코프를 설명하면서 중첩 함수가 외부 함수에 선언된 변수를 참조할 수 있다는 것을 설명했다.

이것을 가능하게 하는 것이 바로 스코프 체인인데, 스코프 체인은 스코프가 계층적으로 연결되어 있음을 의미한다. 위의 예시로 설명하면 중첩 함수의 지역 스코프는 중첩 함수를 포함하는 외부 함수의 지역 스코프와 계층적인 구조를 갖는다.

var x = 'global x'
var y = 'global y'

function foo() {
  var z = 'foo z'
  function boo() {
    var x = 'boo x'
    console.log(x)	// boo x
    console.log(y)	// global y
    console.log(z)	// foo z
  }
  boo()
}

foo()

위와 같은 코드가 존재할 때, 스코프 체인을 그려보면 다음과 같다.

스코프 체인

해당 스코프 체인을 살펴보면 하나의 계층 구조처럼 연결되어 있는 것을 확인할 수 있다.

변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진이 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작해서 상위 스코프 방향으로 이동하면서 변수를 검색하게 되고, 이 때 하위 스코프로는 절대 이동하지 않는다.

위의 코드에서 console.log를 통해 변수를 참조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

 

1️⃣ boo 지역 스코프에서 x 변수가 존재하는지 검색 후 참조한다.

2️⃣ boo 지역 스코프에서 y 변수가 존재하는지 검색 후 없으면 y가 존재하는 상위 스코프까지 이동하여 y를 참조한다.

3️⃣ boo 지역 스코프에서 z 변수가 존재하는지 검색 후 없으면 상위 스코프로 이동하여 z를 참조한다.

 

3️⃣ var과 let, const에서의 스코프

위에서 지역 변수가 되려면 함수 몸체 내부에서 변수가 선언되어야 한다고 한 것 처럼 일반적으로 자바스크립트는 함수 레벨 스코프이다.

함수 레벨 스코프라는 것은 코드 블록이 아닌 오직 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성되는 것인데 이 때 발생하는 문제점이 존재한다.

var i = 100;

for (var i = 0; i <= 5; i++) {
  console.log(i);	// 0 1 2 3 4 5
}

console.log(i);	// 6

해당 코드를 살펴보면 var 키워드로 선언한 변수는 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성되기 때문에, for문에서 선언한 변수 i는 지녁 스코프가 아닌 전역 스코프에 선언된다. 또한 var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언이 허용되어 위와 같이 전역 변수의 값이 의도치 않게 변경된다.

 

따라서 for문 블록 내에서만 변수 i가 유효하게 작동하는 블록 레벨 스코프로 작동하려면 ES6에서 도입된 let과 const 키워드를 사용하여 변수를 선언해야한다.

let i = 100;

for (let i = 0; i <= 5; i++) {
  console.log(i);	// 0 1 2 3 4 5
}

console.log(i);	// 100

let 키워드를 사용하여 선언한 변수는 모든 코드 블록을 지역 스코프로 인정하는 블록 레벨 스코프이기 때문에 위와 같이 전역 변수 i의 값을 재할당하는 일 또한 발생하지 않는다.

4️⃣ 함수의 상위 스코프 결정 방식

프로그래밍 언어는 함수의 상위 스코프를 결정하는 두가지 방식이 존재한다.

1️⃣ 동적스코프 : 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.

2️⃣ 렉시컬 스코프 : 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.

 

자바스크립트는 렉시컬 스코프 방식을 따른다. 따라서 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프가 결정된다. 다시 말하면, 함수의 상위 스코프는 항상 자신이 정의된 스코프다.

let x = 10;

function foo() {
  let x = 50;
  boo();
}

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

foo();	// 10
boo();	// 10

위의 코드의 스코프 체인을 그려보면 다음과 같다.

스코프 체인