코드스테이츠

스코프와 클로저 (+ES6)

diary owner 2022. 7. 13. 17:00

스코프

현재 실행되는 컨텍스트를 말한다. 여기서 컨텍스트는  값과 표현식이 "표현"되거나 참조 될 수 있음을 의미한다. 만약 변수 또는 다른 표현식이 "해당 스코프"내에 있지 않다면 사용할 수 없다. 스코프는 또한 계층적인 구조를 가지기 때문에 하위 스코프는 상위 스코프에 접근할 수 있지만 반대는 불가하다.

함수는 자바스크립트에서 클로저 역할을 하기 때문에 스코프를 생성하므로 함수 내에 정의된 변수는 외부 함수나 다른 함수 내에서는 접근 할 수 없다. 예를 들어 다음과 같은 상황은 유효하지 않다.

function exampleFunction() {
    var x = "declared inside function";
    // x는 오직 exampleFunction 내부에서만 사용 가능.
    console.log("Inside function");
    console.log(x);
}

console.log(x);  // 에러 발생
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그러나 다음과 같은 코드는 변수가 함수 외부의 전역에서 선언되었기 때문에 유효하다. 

var x = "declared outside function";

exampleFunction();

function exampleFunction() {
    console.log("Inside function");
    console.log(x);
}

console.log("Outside function");
console.log(x);

클로저

클로저는 함수와 함수가 선언된 어휘적 환경의 조합이다. 클로저를 이해하려면 자바스크립트가 어떻게 변수의 유효범위를 지정하는지(Lexical scoping)를 먼저 이해해야 한다.

어휘적 범위 지정(Lexical scoping)

다음을 보자:

    function init() {
      var name = "Mozilla"; // name은 init에 의해 생성된 지역 변수이다.
      function displayName() { // displayName() 은 내부 함수이며, 클로저다.
        alert(name); // 부모 함수에서 선언된 변수를 사용한다.
      }
      displayName();
    }
    init();
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init()은 지역 변수 name과 함수 displayName()을 생성한다. displayName()은 init() 안에 정의된 내부 함수이며 init() 함수 본문에서만 사용할 수 있다. 여기서 주의할 점은 displayName() 내부엔 자신만의 지역 변수가 없다는 점이다. 그런데 함수 내부에서 외부 함수의 변수에 접근할 수 있기 때문에 displayName() 역시 부모 함수 init()에서 선언된 변수 name에 접근할 수 있다. 만약 displayName()가 자신만의 name변수를 가지고 있었다면, name대신 this.name을 사용했을 것이다.

 

위 코드를 실행하면 displayName() 함수 내의 alert()문이 부모 함수에서 정의한 변수 name의 값을 성공적으로 출력한다. 이 예시를 통해 함수가 중첩된 상황에서 파서가 어떻게 변수를 처리하는지 알 수 있다. 이는 어휘적 범위 지정(lexical scoping)의 한 예이다. 여기서 "lexical"이란, 어휘적 범위 지정(lexical scoping) 과정에서 변수가 어디에서 사용 가능한지 알기 위해 그 변수가 소스코드 내 어디에서 선언되었는지 고려한다는 것을 의미한다. 단어 "lexical"은 이런 사실을 나타낸다. 중첩된 함수는 외부 범위(scope)에서 선언한 변수에도 접근할 수 있다.

클로저(Closure)

이제 다음 예제를 보자:

    function makeFunc() {
      var name = "Mozilla";
      function displayName() {
        alert(name);
      }
      return displayName;
    }

    var myFunc = makeFunc();
    //myFunc변수에 displayName을 리턴함
    //유효범위의 어휘적 환경을 유지
    myFunc();
    //리턴된 displayName 함수를 실행(name 변수에 접근)
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이 코드는 바로 전의 예제와 완전히 동일한 결과가 실행된다. 하지만 흥미로운 차이는 displayName()함수가 실행되기 전에 외부함수인 makeFunc()로부터 리턴되어 myFunc 변수에 저장된다는 것이다.

한 눈에 봐서는 이 코드가 여전히 작동하는 것이 직관적으로 보이지 않을 수 있다. 몇몇 프로그래밍 언어에서, 함수 안의 지역 변수들은 그 함수가 처리되는 동안에만 존재한다. makeFunc() 실행이 끝나면(displayName함수가 리턴되고 나면) name 변수에 더 이상 접근할 수 없게 될 것으로 예상하는 것이 일반적이다.

하지만 위의 예시와 자바스크립트의 경우는 다르다. 그 이유는 자바스크립트는 함수를 리턴하고, 리턴하는 함수가 클로저를 형성하기 때문이다. 클로저는 함수와 함수가 선언된 어휘적 환경의 조합이다. 이 환경은 클로저가 생성된 시점의 유효 범위 내에 있는 모든 지역 변수로 구성된다. 첫 번째 예시의 경우, myFunc은 makeFunc이 실행 될 때 생성된 displayName 함수의 인스턴스에 대한 참조다. displayName의 인스턴스는 변수 name 이 있는 어휘적 환경에 대한 참조를 유지한다. 이런 이유로 myFunc가 호출될 때 변수 name은 사용할 수 있는 상태로 남게 되고 "Mozilla" 가 alert 에 전달된다.

다음은 조금 더 흥미로운 예제인 makeAdder 함수이다:

    function makeAdder(x) {
      var y = 1;
      return function(z) {
        y = 100;
        return x + y + z;
      };
    }

    var add5 = makeAdder(5);
    var add10 = makeAdder(10);
    //클로저에 x와 y의 환경이 저장됨

    console.log(add5(2));  // 107 (x:5 + y:100 + z:2)
    console.log(add10(2)); // 112 (x:10 + y:100 + z:2)
    //함수 실행 시 클로저에 저장된 x, y값에 접근하여 값을 계산
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이 예제에서 단일 인자 x를 받아서 새 함수를 반환하는 함수 makeAdder(x)를 정의했다. 반환되는 함수는 단일인자 z를 받아서 x와 y와 z의 합을 반환한다.

본질적으로 makeAdder는 함수를 만들어내는 공장이다. 이는 makeAdder함수가 특정한 값을 인자로 가질 수 있는 함수들을 리턴한다는 것을 의미한다. 위의 예제에서 add5, add10 두 개의 새로운 함수들을 만들기 위해 makeAdder함수 공장을 사용했다. 하나는 매개변수 x에 5를 더하고 다른 하나는 매개변수 x에 10을 더한다.

add5와 add10은 둘 다 클로저이다. 이들은 같은 함수 본문 정의를 공유하지만 서로 다른 맥락(어휘)적 환경을 저장한다. 함수 실행 시 add5의 맥락적 환경에서 클로저 내부의 x는 5 이지만 add10의 맥락적 환경에서 x는 10이다. 또한 리턴되는 함수에서 초기값이 1로 할당된 y에 접근하여 y값을 100으로 변경한 것을 볼 수 있다. (물론 x값도 동일하게 변경 가능하다.) 이는 클로저가 리턴된 후에도 외부함수의 변수들에 접근 가능하다는 것을 보여주는 포인트이며 클로저에 단순히 값 형태로 전달되는것이 아니라는 것을 의미한다.

 

ES6 주요 문법 개요

JavaScript에도 일종의 버전이 있다는 사실을 들어 보셨나요? 바로 JavaScript의 표준인 ECMAScript(이하 ES)입니다. 현재까지 가장 최신 버전은 2019년에 출시된 ES2019이지만, 2015년에 출시된 ES6(ECMA Script6)에서 가독성과 유지보수성을 획기적으로 향상할 수 있는 문법이 많이 추가되었습니다. 여러분이 이미 학습한 let 키워드와 const 키워드, 템플릿 리터럴 등이 모두 ES6부터 적용된 문법입니다. 이번 챕터에서는 ES6에서 새롭게 적용된 문법 중 spread/rest문법, 구조 분해 할당(destructing)을 학습합니다.

spread/rest 문법

spread 문법

주로 배열을 풀어서 인자로 전달하거나,

 

배열을 풀어서 각각의 요소로 넣을 때에 사용합니다.

 
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function sum(x, y, z) {
  return x + y + z;
}

const numbers = [1, 2, 3];

sum(...numbers) // 질문: 어떤 값을 리턴하나요?

rest 문법

파라미터를 배열의 형태로 받아서 사용할 수 있습니다. 파라미터 개수가 가변적일 때 유용합니다.

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function sum(...theArgs) {
  return theArgs.reduce((previous, current) => {
    return previous + current;
  });
}

sum(1,2,3) // 질문: 어떤 값을 리턴하나요?
sum(1,2,3,4) // 질문: 어떤 값을 리턴하나요?

배열에서 사용하기

spread 문법은 배열에서 강력한 힘을 발휘합니다.

1. 배열 합치기

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let parts = ['shoulders', 'knees'];
let lyrics = ['head', ...parts, 'and', 'toes'];

// 질문: lyrics의 값은 무엇인가요
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let arr1 = [0, 1, 2];
let arr2 = [3, 4, 5];
arr1 = [...arr1, ...arr2];  // 참고: spread 문법은 기존 배열을 변경하지 않으므로(immutable), arr1의 값을 바꾸려면 새롭게 할당해야 합니다.

// 질문: arr1의 값은 무엇인가요?

2. 배열 복사

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let arr = [1, 2, 3];
let arr2 = [...arr]; // arr.slice() 와 유사
arr2.push(4);  // 참고: spread 문법은 기존 배열을 변경하지 않으므로(immutable), arr2를 수정한다고, arr이 바뀌지 않습니다.

// 질문: arr와 arr2의 값은 각각 무엇인가요?

객체에서 사용하기

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let obj1 = { foo: 'bar', x: 42 };
let obj2 = { foo: 'baz', y: 13 };

let clonedObj = { ...obj1 };
let mergedObj = { ...obj1, ...obj2 };

// 질문: clonedObj와 mergedObj의 값은 각각 무엇인가요?

함수에서 나머지 파라미터 받아오기

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function myFun(a, b, ...manyMoreArgs) {
  console.log("a", a);
  console.log("b", b);
  console.log("manyMoreArgs", manyMoreArgs);
}

myFun("one", "two", "three", "four", "five", "six");

// 질문: 콘솔은 순서대로 어떻게 찍힐까요?

개념학습

 

아래에 나온 모든 코드는 눈으로 보는 것보다, 직접 작성해서 결과를 보는 것이 빠릅니다. 예제는 mdn을 참고하였습니다.

구조 분해 할당은 spread 문법을 이용하여 값을 해체한 후, 개별 값을 변수에 새로 할당하는 과정을 말합니다.

분해 후 새 변수에 할당

배열

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const [a, b, ...rest] = [10, 20, 30, 40, 50];

// 질문: a, b, rest는 각각 어떤 값인가요?

객체

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const {a, b, ...rest} = {a: 10, b: 20, c: 30, d: 40}
// 질문: a, b, rest는 각각 어떤 값인가요?
  • 객체에서 구조 분해 할당을 사용하는 경우, 선언(const, let, var)과 함께 사용하지 않으면 에러가 발생할 수 있습니다.
  • 선언 없이 할당하는 경우, 이 콘텐츠의 하단에 있는 공식 문서 링크를 통해 내용을 확인할 수 있습니다.

유용한 예제: 함수에서 객체 분해

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function whois({displayName: displayName, fullName: {firstName: name}}){
  console.log(displayName + " is " + name);
}

let user = {
  id: 42,
  displayName: "jdoe",
  fullName: {
      firstName: "John",
      lastName: "Doe"
  }
};

whois(user) // 질문: 콘솔에서 어떻게 출력될까요?