[Javascript] 함수 레벨 스코프와 블록 레벨 스코프, 렉시컬 스코프 차이 이해하기

스코프란?

• 모든 식별자는 자신이 선언된 위치에 의해 다른 코드가 식별자 자신을 참조할 수 있는 유효 범위가 결정되는데, 이 때 식별자가 유효한 범위를 스코프라고 한다.
• 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙 (식별자 결정)

var x = "global";

function foo() {
  var x = "local";
  console.log(x); // foo 함수 스코프
}

foo();

console.log(x); // 전역 스코프

 

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 변수는 어디서든지 참조할 수 있다.
• 지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효하다.

스코프 체인

• 중첩 함수 : 함수 몸체 내부에서 정의한 함수
• 외부 함수 : 중첩 함수를 포함하는 함수

스코프는 함수의 중첩에 의해 게층적 구조를 갖는다.

let one = "전역 하나";
let two = "전역 둘";

function outer() {
  let three = "outer의 지역 변수";

  function inner() {
    let four = "inner의 지역 변수";
  }
}

 

 

• 모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프다.
• 변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다. 그렇기 때문에 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서도 참조할 수 있는 것이다.
• 자바스크립트 엔진은 코드를 실행하기에 앞서 위 그림과 유사한 자료구조인 렉시컬 환경을 실제로 생성한다. 변수 선언이 실행되면 변수 식별자가 렉시컬 환경에 key로 등록되고, 변수 할당이 일어나면 렉시컬 환경의 변수 식별자에 해당하는 값을 변경한다.
• 스코프 체인은 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경을 단방향으로 연결한 것이다.

 

함수 레벨 스코프

• 함수 내에서 선언된 변수는 함수 내에서만 유효하며 함수 외부에서는 참조할 수 없다. 즉, 함수 내부에서 선언한 변수는 지역 변수이며 함수 외부에서 선언한 변수는 모두 전역 변수이다.

대부분의 프로그래밍 언어는 블록 레벨 스코프(Block-level scope)를 따르지만 자바스크립트는 함수 레벨 스코프(Function-level scope)를 따른다.

var foo = 123; // 전역 변수
console.log(foo); // 123

{
  var foo = 456; // 전역 변수
}
console.log(foo); // 456

블록 레벨 스코프를 따르지 않는 var 키워드의 특성 상, 코드 블록 내의 변수 foo는 전역 변수이다. 그런데 이미 전역 변수 foo가 선언되어 있다. var 키워드를 사용하여 선언한 변수는 중복 선언이 허용되므로 위의 코드는 문법적으로 아무런 문제가 없다. 단, 코드 블록 내의 변수 foo는 전역 변수이기 때문에 전역에서 선언된 전역 변수 foo의 값 123을 새로운 값 456으로 재할당하여 덮어쓴다.

var x = 1;

if (true) var x = 10;

console.log(x); // 10

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.

 

블록 레벨 스코프

• 모든 코드 블록(함수, if 문, for 문, while 문, try/catch 문 등) 내에서 선언된 변수는 코드 블록 내에서만 유효하며 코드 블록 외부에서는 참조할 수 없다. 즉, 코드 블록 내부에서 선언한 변수는 지역 변수이다.
• ES6는 블록 레벨 스코프를 따르는 변수를 선언하기 위해 let 키워드를 제공한다.

let foo = 123; // 전역 변수

{
  let foo = 456; // 지역 변수
  let bar = 456; // 지역 변수
}

console.log(foo); // 123
console.log(bar); // ReferenceError: bar is not defined

let 키워드로 선언된 변수는 블록 레벨 스코프를 따른다. 위 예제에서 코드 블록 내에 선언된 변수 foo는 블록 레벨 스코프를 갖는 지역 변수이다. 전역에서 선언된 변수 foo와는 다른 별개의 변수이다. 또한 변수 bar도 블록 레벨 스코프를 갖는 지역 변수이다. 따라서 전역에서는 변수 bar를 참조할 수 없다.

 

렉시컬 스코프(정적 스코프)

함수를 어디서 호출하는지가 아니라 어디에 선언하였는지에 따라 결정되는 것을 말한다. 즉, 함수를 어디서 선언하였는지에 따라 상위 스코프를 결정한다는 뜻이며, 가장 중요한 점은 함수의 호출이 아니라 함수의 선언에 따라 결정된다는 점이다.

var x = 1; // global

function first() {
  var x = 10;
  second();
}

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

first(); // 1
second(); // 1

• first() 함수를 실행했을 때 10이 아닌 1이 출력되는 이유?
  • 자바스크립트 엔진은 실행 단계에서 코드들의 스코프를 결정한다.
  • global 범위에 있는 변수 x, first() 함수 안에 있는 변수 x, second() 함수 안에 있는 변수 x의 스코프를 결정한다.

예제의 실행 결과는 함수 second()의 상위 스코프가 무엇인지에 따라 결정된다. 자바스크립트는 렉시컬 스코프를 따르므로 함수를 선언한 시점에 상위 스코프가 결정된다. 즉, 함수를 어디에서 호출하였는지는 스코프 결정에 아무런 의미를 주지 않는 것이다. 그렇기 때문에 second() 함수가 first() 함수 안에서 호출된 것과 상관없이 second() 함수는 global 범위에 선언되어 있으므로, global 범위에 있는 변수 x의 값 1이 두 번 출력된 것이다.

동적 스코프는 함수를 어디서 호출했는지에 따라 함수의 상위 스코프를 결정한다. 함수를 정의하는 시점에는 함수가 어디에서 호출될지 알 수 없기 때문에 함수가 호출되는 시점에 동적으로 상위 스코프가 결정한다.