공부

전역번수의 부분별한 사용은 위험하다. 그 이유에 대해서 알아보자

변수의 생명주기

변수는 선언에 의해 생성되고 할당을 통해 값을 갖는다. 생물과 비슷하게 생성되고 소멸되는 생명주기가 있다. 만약 생명주기가 없다면 한번 선언된 변수는 프로그램을 종료하지 않는 한 메모리 공간을 점유하고 있을 것이다.

변수는 자신이 선언된 위치에서 생성되고 소멸한다. 전역 변수의 생명 주기는 애플리케이션의 생명 주기와 같다.

하지만 함수 내부에 선언된 지역 변수는 함수가 호출되고 함수가 종료하면 소멸한다.

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

foo();

console.log(x); // ReferenceError : x is not defined

애플리케이션 생명 주기와 같은 전역 변수의 문제점에 대해서 알아보자

문제점

1. 암묵적 결함

전역 변수를 선언한 의도는 전역, 즉 코드 어디서든 참조하고 할당할 수 있는 변수를 사용하겠다는 것이다.

이는 모든 코드가 전역 변수를 참조하고 변경할 수 있는 암묵적 결함 (implicit coupling)을 허용하는 것이다. 변수의 유효 범위가 크면 클수록 코드의 가독성은 나빠지고 의도치 않게 상태가 변경될 수 있다.

2. 긴 생명 주기

위에서 말했던 것처럼 전역 변수는 생명 주기가 길다. 따라서 메모리 리소스도 오랜 시간 소비한다. 또 var 키워드의 경우 변수의 중복 선언을 허용하므로 생명 주기가 긴 전역 변수는 변수 이름이 중복될 가능성이 있다.

3. 스코프 체인 상에서 종점에 존재

전역 변수는 스코프 체인 상에서 종점에 존재한다. 이는 변수를 검색할 때 전역 변수가 가장 마지막에 검색된다는 것을 의미한다.

즉, 전역 변수의 검색 속도가 가장 느리다.

그렇다면 전역 변수를 억제하려면 어떻게 해야할까?

전역 변수를 반드시 사용해야 할 이유가 없다면 지역 변수를 사용해야한다. 변수의 스코프는 좁으면 좁을수록 좋다.

억제 방법

1. 즉시 실행 함수

함수 정의와 동시에 호출되는 즉시 실행 함수는 단 한 번만 호출된다. 모든 코드를 즉시 실행 함수로 감싸면 모든 변수는 즉시 실행 함수의 지역 변수가 된다.]

(function () {
	var foo = 10; // 즉시 실행 함수의 지역 변수
}());

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

2. 네임스페이스 객체

전역에 네임스페이스 역할을 담당할 객체를 생성하고 전역 변수처럼 사용하고 싶은 변수를 프로퍼티로 추가하는 방법이다.

var MYAPP = {}; // 전역 네임스페이스 객체

MYAPP.name = 'Lee';

console.log(MYAPP.name); // Lee

3. 모듈 패턴

클래스를 모방하여 관련이 있는 함수를 모아 즉시 실행 함수로 감싸 하나의 모듈을 만든다. 정보 은닉을 구현하기 위해서도 사용한다.

var Counter = (function() {
	// private 변수
    var num = 0;
    
    // 외부로 공개할 데이터나 메서드를 프로퍼티로 추가한 객체를 반환한다.
    return {
    	increase() {
        	return ++num;
        },
        decrease() {
        	return --num;
        }
    };
}());


// private 변수는 외부로 노출되지 않는다.
console.log(Counter.num); // undefined

console.log(Counter.increase()); // 1

스코프?

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

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 자신이 선언된 위치에 의해 자신이 유요한 범위, 즉 다른 코드가 자신을 참조할 수있는 범위가 결정된다.

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 스코프라 하며, 즉 스코프는 식별자가 유요한 범위를 의미한다.

var x = 'global;

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


foo();

console.log(x) // ?

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

이때 자바스크립트 엔진은 이름이 같은 두 개의 변수 중에서 어떤 변수를 참조해야 할지 결정해야 한다. 이것을 식별자 결정이라 한다.

자바스크립트 엔진은 스코프를 통해 어떤 변수를 참조해야 할 것인지 결정한다. 따라서 스코프는 자바스크립트 엔진이 식별자를 검색할 때 사용하는 규칙이라고도 할 수 있다.

위 예제에서 코드의 가장 바깥 쪽에 선언된 x 변수는 어디서든 참조할 수  있다. 하지만 foo 함수 내부에서 선언된 x 변수는 foo 함수 내부에서만 참조할 수  있고 foo 함수 외부에서는 참조할 수  없다. 이때 두 개의 x 변수는 식별자 이름이 동일하지만 자신이 유효한 범위, 즉 스코프가 다른 별개의 변수다.

* var 키워드로 선언한 변수의 중복선언

function foo () {
	var x= 1;
    // 해당 변수 선언문은 자바스크립트 엔진에 의해 var 가 없는 것처럼 동작한다.
    var x= 2;
    
    console.log(x); // 2
}

foo();


function bar() {
	let x = 1;
    
    let x = 2; // SyntaxError : Ientifier 'x' has already been delcared
}

스코프의 종류

코드는 전역(global)과 지역(local)으로 구분할 수 있다.

전역은 전역 스코프를 만든다. 전역에 변수를 선언하면 전역 스코프를 갖는 전역 변수가 된다. 전역 변수는 어디서든 참조 가능하다.

지역이란 함수 몸체 내부를 말한다. 지역은 지역 스코프를 만든다. 지역에 변수를 선언하면 지역 스코프를 갖는 지역 변수가 된다.

지역 변수는 자신의 지역 스코프와 하위 지역 스코프에서 유효하다.

스코프 체인

함수는 전역에서 정의할 수도 있고 함수 몸체 내부에서 정의할 수도 있다. 함수 몸체 내부에서 함수가 정의된 것을 '함수의 중첩'이라고 한다.

함수는 중첩될 수 있으므로 함수의 지역 스코프도 중첩될 수 있다. 이는 스코프가 함수의 중첩에 의해 계층적 구조를 갖는다는 것을 의미한다.

모든 스코프는 하나의 계층적 구조로 연결되며, 모든 지역 스코프의 최상위 스코프는 전역 스코프다.

이렇게 스코프가 계층적으로 연결된 것을 스코프 체인이라고 한다.

변수를 참조할 때 자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 통해 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다.

이를 통해 상위 스코프에서 선언한 변수를 하위 스코프에서도 참조할 수 있다.

자바스크립트 엔진은 스코프 체인을 따라 변수를 참조하는 코드의 스코프에서 시작하여 상위 스코프 방향으로 이동하며 선언된 변수를 검색한다. 상위 스코프에서 유요한 변수는 하위 스코프에서 자유롭게 참조할 수  있지만 하위 스코프에서 유요한 변수를 상위 스코프에서 참조할  수는 없다.

함수 레벨 스코프

지역은 함수 몸체 내부를 의미하고 지역은 지역 스코프를 만드는데 이는 코드 블록이 아닌 함수에 의해서만 지역 스코프가 생성된다는 의미이다.

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) {
	// var 키워드로 선언된 변수는 함수의 코드 블록(함수 몸체)만을 지역 스코프로 인정한다.
    var x = 10;
    // 이미 선언된 전역 변수 x가 있으므로 x변수는 중복 선언되어 재할당 된다.
}

console.log(x); // 10

렉시컬 스코프

var x = 1;

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


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

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

렉시컬 스코프란 함수를 어디서 정의했는지에 따라 상위 스코프를 결정하는 것을 의미한다. 함수가 호출된 위치는 상위 스코프 결정에 어떤한 영향도 주지 않으며, 함수의 상위 스코프는 언제나 자신이 정의된 스코프다.

그렇기 때문에 위 예제를 실행했을 경우 전역 변수 x의 값 1을 두번 출력한다.

함수 호출

// 함수 선언문 
function add(x, y) {
	return x + y;
}

// 함수 호출
// 인수 1과 2가 매개변수 x와 y에 순서대로 할당되고 함수 몸체의 문들이 실행된다.
var result = add(1, 2);

인수는 함수를 호출할 때 지정하며, 개수와 타입에 제한이 없다.

매개변수는 함수를 정의할 때 선언하며, 함수 몸체 내부에서 변수와 동일하게 취급된다. 일반 변수와 마찬가지로 undefined 로 초기화 된 이후 인수가 순서대로 할당된다.

매개변수는 함수 몸체 내부에서만 참조 가능하고 몸체 외부에서는 참조 불가능하다.

함수는 매개변수의 개수와 인수의 개수가 일치하는지 체크하지 않는다. 인수가 할당되지 않은 매개변수의 값은 undefined이다.

function add(x, y) {
	return x + y;
}

// 2 + undefined
console.log(add(2)); // NaN


// 매개변수보다 인수가 더 많은 경우 초과된 인수는 무시한다.
function add(x, y) {
	return x + y;
}

console.log(add(2, 5, 10)); // 7

이러한 상황이 발생한 이유는

1. 자바스크립트 함수는 매개변수와 인수의 개수가 일치하는지 확인하지 않는다.
2. 자바스크립트는 동적 언어이기 때문에 함수의 매개변수 타입을 사전에 지정할 수 없다.

따라서 함수를 정의할때 적절한 인수가 전달되었는지 확인할 필요가 있다.

// a, b, c 의 값이 Falsy 인 경우 0으로 초기화
function add(a, b, c) {
	a = a || 0;
    b = b || 0;
    c = c || 0;
    
    return a + b + c;
}


console.log(add(1,2)); // 3
console.log(add()); // 0



// ES6 에서 도입된 매개변수 기본값
function add(a = 0, b = 0, c = 0) {
	return a + b + c;
}

console.log(add(1,2,3)); // 6
console.log(add()); // 0

반환문

함수는 return 키워드와 표현식(반환값)으로 이루어진 반환문을 사용해 실행 결과를 함수 외부로 반환할 수 있다.

반환문은 2가지 역할을 한다.

1. 반환문은 함수의 실행을 중단하고 함수 몸체를 빠져나간다. 따라서 반환문 이후에 다른 문이 존재하면 실행되지 않는다.
2. 반환문은 return 키워드 뒤에 오는 표현식을 평가해 반환한다. 지정하지 않으면 undefined가 반환된다.

function foo() {
	return;
}

console.log(foo()); // undefined

function foo() {
	// 반환문을 생략하면 암묵적으로 undefined 반환
}

console.log(foo()); // undefined


// 줄바꿈이 있으면 세미콜론 자동 삽입 기능에 의해 세미콜론이 추가되어 예상하지 못한 결과가 나올 수 있다.
function multiply(x, y) {
	return
    x * y;
}

console.log(multiply(2,3)); // undefined

참조에 의한 전달과 외부 상태의 변경

function changeVal(primitive, obj) {
	primitive += 100;
    obj.name = 'kim';
}

var num = 100;
var person = { naem : 'Lee' };

changeVal(num, person);

console.log(num); // 100 

console.log(perosn); // {name : 'kim'}

원시 타입인 num의 경우 값 자체가 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 그 값을 변경해도 원본은 훼손되지 않는다. 어떠한 부수 효과도 발생하지 않는다.

하지만 객체 타입 인수는 참조 값이 복사되어 매개변수에 전달되기 때문에 함수 몸체에서 참조 값을 통해 객체를 변경할 경우 원본이 훼손된다.

다양한 함수의 형태

1. 즉시 실행 함수

// 익명 즉시 실행 함수
(function () {
	var a = 3;
    var b = 5;
    return a * b;
}());

// 기명 즉시 실행 함수
(function foo() {
	var a = 3;
    var b = 5;
    return a * b;
}());

foo(); // ReferenceError : foo is not defined

// 즉시 실행 함수는 단 한번만 호출되며 다시 호출할 수 없다.


// 즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 값 반환이 가능하다.
var res = (function () {
	var a = 3;
    var b = 5;
    return a * b;
}());

console.log(res); // 15

// 즉시 실행 함수도 일반 함수처럼 인수 전달이 가능하다.

res = (function () {
    return a * b;
}(3, 5));

console.log(res)); // 15

2. 재귀 함수

함수가 자기 자신을 호출하는 것을 재귀 호출이라 한다. 재귀 함수는 자기 자신을 호출하는 행위. 즉 재귀 호출을 수행하는 함수를 말한다.

function countdown(n) {
	if(n < 0) return;
    console.log(n);
    countdown(n -1); // 재귀호출
}

contdown(10);

// countdown 은 함수 내부에서 자신을 호출할 때 상요한 식별자이고 함수 이름이다.
// 만약 탈출하지 못하면 무한 호출되어 스택 오버플로 에러가 발생한다.

3. 중첩 함수

함수 내부에 정의된 함수를 중첩 함수 또는 내부 함수라고 한다.

function outer() {
	var x = 1;
    
    // 중첩 함수
    function inner() {
    	var y = 2;
       
       // 외부 함수의 변수를 참조할 수 있다.
        console.log(x + y); // 3
    }
    inner();
}

outer();

4. 콜백 함수

함수의 매개변수를 통해 다른 함수의 내부로 전달되는 함수를 콜백 함수라고 하며, 매개변수를 통해 함수의 외부에서 콜백 함수를 전달받은 함수를 고차 함수라고 한다.

고차 함수는 콜백 함수를 자신의 일부분으로 합성한다. 매개변수를 통해 전달받은 콜백 함수의 호출 시점을 결정해서 호출한다.

즉, 콜백 함수는 고차 함수에 의해 호출되며 이때 고차 함수는 필요에 따라 콜백 함수에 인수를 전달할 수 있다.

// 외부에서 전달받은 f를 n만큼 반복 호출
function repeat(n, f) {
	for(var i = 0; i < n; i++) {
    	f(i); // i 를 전달하면서 f를 호출
    }
}

repeat(5, function(i) {
	if(i%2) console.log(i);
}); // 1 3

// 콜백 함수를 사용하는 고차 함수 map
var res = [1, 2, 3].map(function(item) {
	return item * 2;
});

console.log(res); // [2,4,6]

5. 순수 함수와 비순수 함수

부수 효과가 없는 함수를 순수 함수라 하고, 외부 상태에 의존하거나 외부 상태를 변경하는, 부수 효과가 있는 함수를 비순수 함수라고 한다.

순수 함수는 동일한 인수가 전달되면 언제나 동일한 값을 반환하는 함수다. 

var count = 0; // 현재 카운트

function increase(n) {
	return ++n;
}

// 순수 함수가 반환한 결과겂을 변수에 재할당하여 상태를 변경
count = increace(count); 
console.log(count)); // 1

반대로 함수의 외부 상태에 따라 반환값이 달라지는 함수, 다시 말해 외부 상태에 의존하는 함수를 비순수 함수라고 한다. 부수효과가 있다.

var count = 0;

// 비순수 함수
function increase() {
	return ++count; // 외부 상태에 의존하며 외부 상태를 변경한다.
}

increase();
console.log(count); // 1