[JavaScript] 스코프(scope)란?

 

 

 

오늘은 스코프(scope)에 대해 알아보자

 

 

 

 

 

[ 스코프(scope) ] 

스코프(유효범위)는 자바스크립트를 포함한 모든 프로그래밍 언어의 기본적이며 중요한 개념이다.

하지만, 자바스크립트의 스코프는 다른 언어의 스코프와 구별되는 특징이 있으므로 주의가 필요하다.

그리고 var 키워드로 선언한 변수와 let 또는 const 키워드로 선언한 변수의 스코프도 다르게 동작한다.

 

 

아래의 예시를 보자.

 

function add(x, y) {
  // 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다.
  // 즉, 매개변수의 스코프(유효범위)는 함수 몸체 내부다.
  console.log(x, y); // 2 5
  return x + y;
}

add(2, 5);

// 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있다.
console.log(x, y); // ReferenceError: x is not defined

 

함수의 매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조할 수 있고 함수 몸체 외부에서는 참조할 수 없다.

즉, 매개변수를 참조할 수 있는 유효범위, 매개변수의 스코프가 함수 몸체 내부로 한정된다는 것이다.

 

 

다음은 변수의 경우를 살펴보자.

 

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 코드의 가장 바깥 영역뿐 아니라 코드 블록이나 함수 몸체 내에서도 선언할 수 있다.

이때 코드 블록이나 함수는 중첩될 수 있다. 변수는 자신이 선언된 위치에 의해 자신이 유효한 범위, 즉 다른 코드가 변수 자신을 참조할 수 있는 범위가 결정된다. 

다시 말해, 모든 식별자(변수 이름, 함수 이름, 클래스 이름 등)는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정된다. 

 

이를 스코프라고 한다. 즉, 스코프는 식별자가 유효한 범위를 말한다.

 

 

다음 예제를 살펴보자. 

 

var x = 'global';

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

foo();

console.log(x); // ②

 

코드의 가장 바깥 영역과 foo 함수 내부에 같은 이름을 갖는 x 변수를 선언했고,  ①,② 에서 x 변수를 참조한다. 

이럴 때 자바스크립트 엔진은 이름이 같은 두 개의 변수 중에서 어떤 변수를 참조해야 할 것인지를 결정한다.

이를 식별자 결정(identifier resolution)이라 한다. 

 

자바스크립트 엔진은 스코프를 통해 어떤 변수를 참조해야 할 것인지 결정한다. 따라서 스코프란 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이라 말할 수 있다.

 

위 예제에서 코드의 가장 바깥 영역에 선언된 x 변수는 어디서는 참조할 수 있다. 하지만, foo 함수 내부에서 선언된 x 변수는 foo 함수 내부에서만 참조할 수 있고 foo 함수 외부에서는 참조할 수 없다.

즉, 이때 두 개의 변수 x는 식별자 이름이 동일하지만 자신이 유효한 범위, 즉 스코프가 다른 별개의 변수이다. 

 

위 함수의 실행결과는 

 ① local

 ② global 이 나오게 된다.

 

 

[  var 키워드로 선언한 변수의 중복 선언 ] 

 

function foo() {
  var x = 1;
  // var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용한다.
  // 아래 변수 선언문은 자바스크립트 엔진에 의해 var 키워드가 없는 것처럼 동작한다.
  var x = 2;
  console.log(x); // 2
}
foo();

function bar() {
  let x = 1;
  // let이나 const 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용하지 않는다.
  let x = 2; // SyntaxError: Identifier 'x' has already been declared
}
bar();

var 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언이 허용되어 의도치 않게 변숫값이 재할당되어 변경되는 부작용을 발생시킨다.

 

하지만 let이나 const 키워드로 선언된 변수는 같은 스코프 내에서 중복 선언을 허용하지 않는다.

 

 

 

 

[ 스코프의 종류 ]

코드는 전역(global)과 지역(local)으로 구분할 수 있다. 

 

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

 

이때 변수는 자신이 선언된 위치 (전역 또는 지역)에 의해 자신이 유효한 범위인 스코프가 결정된다.

즉, 전역에서 선언된 변수는 전역 스코프를 갖는 전역 변수이고, 지역에서 선언된 변수는 지역 스코프를 갖는 지역 변수이다.

 

 

 

 

 

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[ 함수 레벨 스코프 ]

함수 내의 경우, 지역은 함수 몸체 내부를 말하고 지역은 지역 스코프를 만든다. 이는 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다는 의미이다.

 

C나 자바 등을 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 함수 몸체만이 아니라 모든 코드 블록(if, for, while, try/catch 등)이 지역 스코프를 만든다. 이러한 특성을 블록 레벨 스코프(block level scope)라 한다.

 

하지만 var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정한다. 이런 특성을 함수 레벨 스코프(function level scope)라 한다.

 

var x = 1;

if (true) {
  // var 키워드로 선언된 변수는 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정한다.
  // 함수 밖에서 var 키워드로 선언된 변수는 코드 블록 내에서 선언되었다 할지라도 모두 전역 변수다.
  // 따라서 x는 전역 변수다. 이미 선언된 전역 변수 x가 있으므로 x 변수는 중복 선언된다.
  // 이는 의도치 않게 변수 값이 변경되는 부작용을 발생시킨다.
  var x = 10;
}

console.log(x); // 10

 

var 키워드로 선언된 변수는 함수 레벨 스코프만 인정하기 때문에 함수 밖에서 var 키워드로 선언된 변수는 코드 블록 내에서 선언되었다 할지라도 모두 전역 변수다.

 

따라서 전역 변수 x는 중복 선언되고 그 결과 의도치 않은 전역 변수의 값이 재할당된다.

 

var 키워드로 선언된 변수는 오로지 함수의 코드 블록만을 지역 스코프로 인정하지만 ES6에서 도입된 let, const 키워드는 블록 레벨 스코프를 지원한다. 

 

 

[ 렉시컬 스코프 ] 

 

다음 예제를 보자

 

var x = 1;

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

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

foo(); // ?
bar(); // ?

 

자바스크립트는 함수를 어디서 정의했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.

 

위 예제에서는 bar 함수의 상위 스코프는 전역 스코프일 것이다. 이런 방식을 렉시컬 스코프(lexical scope) 또는 정적 스코프(static scope)라 한다.

이는 함수 정의가 평가되는 시점에 상위 스코프가 정적으로 결정되기 때문에 정적 스코프라고 부른다. 자바스크립트를 비롯한 대부분의 프로그래밍 언어는 렉시컬 스코프를 따른다.

 

자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 어디서 호출했는지가 아니라 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정한다. ( 참고로 동적 스코프의 경우 "함수를 어디서 호출했는지"에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다.)

 

함수가 호출된 위치는 상위 스코프 결정에 어떠한 영향도 주지 않는다. 

즉, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프이다. 

 

이처럼 함수의 상위 스코프는 함수 정의가 실행될 때 정적으로 결정된다. 함수 정의(함수 선언문 또는 함수 표현식)가 실행되어 생성된 함수 객체는 이렇게 결정된 상위 스코프를 기억한다.

함수가 호출될 때마다 함수의 상위 스코프를 참조할 필요가 있기 때문이다. 

 

따라서 위 예제를 실행하면 전역 변수 x의 값 1을 두 번 출력한다.