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23장. 실행 컨텍스트


실행 컨텍스트 (execution context) : 자바스크립트의 동작 원리를 담고 있는 핵심 개념

⇒ 식별자와 식별자 바인딩, 호이스팅, 클로저 동작방식, 태스크 큐와 함께 동작하는 이벤트 핸들러와 비동기 처리의 동작 방식을 이해할 수 있음

23.1 소스코드의 타입

ECMAScript 사양은 소스코드를 4가지 타입으로 구분하고 이들은 실행 컨텍스트를 생성함

Why? 소스코드의 타입에 따라 실행 컨텍스트를 생성하는 과정과 관리 내용이 다르기 때문!!!

소스코드의 타입설명
전역코드 (global code)전역에 존재하는 소스코드. 전역에 정의된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않음
함수코드 (function code)함수 내부에 존재하는 소스코드. 함수 내부에 중첩된 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않음
eval 코드빌트인 전역함수 eval에 인수로 전달되어 실행되는 소스코드
모듈코드 (module code)모듈 내부에 존재하는 소스코드. 모듈 내부의 함수, 클래스 등의 내부 코드는 포함되지 않음

  1. 전역코드

    • 전역변수를 관리하기 위해 최상위 스코프인 전역 스코프를 생성해야함
    • var 키워드로 선언된 전역변수, 함수 선언문으로 정의된 전역 함수
      • 전역 객체의 프로퍼티와 메서드로 바인딩하고 참조하기 위해 전역 객체와 연결되야함

    ⇒ 전역코드가 평가되면 전역 실행 컨텍스트가 생성됨

  2. 함수코드

    • 지역 스코프를 생성함
      • 지역변수, 매개변수, arguments 객체를 관리해야함
    • 생성한 지역 스코프를 전역 스코프에서 시작하는 스코프체인과 연결해야함

    ⇒ 함수코드가 평가되면 함수 실행 컨텍스트가 생성됨

  3. eval 코드

    • strict mode에서 자신만의 독자적인 스코프를 생성함

    ⇒ eval 코드가 평가되면 eval 실행 컨텍스트가 생성됨

  4. 모듈 코드

    • 모듈별로 독립적인 모듈 스코프를 생성함

    ⇒ 모듈 코드가 평가되면 모듈 실행 컨텍스트가 생성됨

23.2 소스코드의 평가와 실행

자바스크립트 엔진은 소스코드를 **“소스코드 평가”**와 “소스코드 실행” 과정으로 나눠 처리한다

image.png

  1. 소스코드의 평가
    • 실행 컨텍스트 생성
    • 변수, 함수 등의 선언문만 먼저 실행 → 생성된 변수나 함수 식별자를 키로 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프(렉시컬 환경의 환경 레코드)에 등록
  2. 소스코드의 실행 (런타임 시작)
    • 소스코드 실행에 필요한 정보(변수나 함수의 참조)를 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에서 검색하여 취득
    • 변수 값 변경과 같은 소스코드의 실행 결과는 다시 스코프에 등록

Ex. 다음과 같은 소스코드의 실행을 살펴보자

var x;
x = 1;

  1. 소스코드의 평가

    image.png

    • 변수 선언문 var x; 를 먼저 실행
    • 변수 식별자 x는 스코프에 등록되고 undefined로 초기화

  2. 소스코드의 실행

    • 변수 선언문은 이미 평가과정에서 실행되었으므로 변수 할당만 x=1; 만 실행
      • 이때, 변수에 값을 할당하기 위해 x 변수가 선언되어져 있는지 먼저 확인함! ⇒ 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 x 변수가 등록되어 있는지 확인
      • 등록되어 있다면 값을 할당하고 그 결과를 실행컨텍스트에 등록하여 관리
      • 그럼 등록되어 있지 않다면? 참조에러 (ReferenceError: x is not defined)

23.3 실행 컨텍스트의 역할

아래 예제는 전역코드와 함수코드로 구성되어 있다. 이를 JS엔진이 어떻게 평가하고 실행할지 살펴보자.

[예제 23-02]
// 전역 변수 선언
const x = 1;
const y = 2;
 
// 함수 정의
function foo(a) {
  // 지역 변수 선언
  const x = 10;
  const y = 20;
 
  // 메서드 호출
  console.log(a + x + y);   // 130
}
 
// 함수 호출
foo(100);
 
// 메서드 호출
console.log(x + y);   // 3
  1. 전역코드 평가
    • 소스코드 평가 과정
      • 전역 코드의 변수 선언문, 함수 선언문 실행
        • 생성된 전역 변수와 전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록됨
        • var 키워드로 선언된 전역변수와 함수 선언문으로 정의된 전역함수는 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 된다.
  2. 전역코드 실행
    • 전역코드 평가 과정이 끝나면 런타임이 시작되어 전역코드가 순차적으로 실행됨
    • 전역변수에 값이 할당되고 함수가 호출됨
    • 이때, 함수가 호출되면 순차적으로 실행되던 전역 코드의 실행을 일시 중단하고 코드 실행순서를 변경하여 함수 내부로 진입함!!!
  3. 함수코드 평가
    • 함수 코드 평가 : 코드 실행순서가 함수 내부로 진입하면 함수 내부 문들을 실행하기 위한 준비를 함
    • 이때, 매개변수와 지역변수 선언문이 먼저 실행되고 생성된 매개변수와 지역변수가 지역 스코프에 등록됨
    • 함수 내부에서 지역변수처럼 사용할 수 있는 arguments 객체가 생성되어 지역 스코프에 등록되고 this 바인딩이 결정됨
  4. 함수코드 실행
    • 함수 코드 평가 과정이 끝나면 런타임이 시작되어 함수 코드가 순차적으로 실행됨
      • 매개변수와 지역변수에 값이 할당되고 console.log 메서드가 호출됨
        • console.log 메서드를 호출하기 위해 식별자인 console을 스코프 체인을 통해 검색
        • console 식별자는 스코프 체인에 등록되지않고 전역 객체에 프로퍼티로 존재함 ⇒ 전역 객체의 프로퍼티가 마치 전역 변수처럼 전역 스코프를 통해 검색 가능해야함!!!

이처럼 코드가 실행되려면 스코프를 구분하여 식별자와 바인딩된 값이 관리되어야 함.

그리고, 중첩관계에 의해 스코프 체인을 형성하여 식별자 검색이 가능해야 함.

또, 전역 객체의 프로퍼티도 전역 변수처럼 검색할 수 있어야 함.

함수 호출이 종료되면 함수 호출 이전으로 되돌아가기 위해 현재 실행 중인 코드와 이전에 실행하던 코드를 구분하여 관리해야함.

코드가 실행되려면 위와 같이 스코프, 식별자, 코드실행 순서 등의 관리가 필요함

23.4 실행 컨텍스트 스택

[예제 23-03]
const x = 1;
 
function foo() {
  const y = 2;
 
  function bar() {
    const z = 3;
    console.log(x + y + z);
  }
 
  bar();
}
 
foo(); // 6

위 예제는 전역 코드와 함수 코드로 이뤄져 있다.

  • JS엔진은 전역 코드를 평가해 전역 실행 컨텍스트를 생성한다.
  • 함수가 호출되면 함수 코드를 평가해 함수 실행 컨텍스트를 생성한다.

⇒ 이때 생성된 실행 컨텍스트는 스택 자료구조로 관리된다. 이를 “실행 컨텍스트 스택”이라고 부른다

image.png

코드가 실행되는 시간의 흐름에 따라 실행 컨텍스트 스택에 실행 컨텍스트가 추가, 제거됨

  1. 전역 코드의 평가와 실행
    • 전역 코드를 평가해 전역 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시함
      • 이때 전역변수 x와 전역 함수 foo는 전역 실행 컨텍스트에 등록됨
    • 전역 코드가 실행되어 전역 변수 x에 값이 할당되고, 전역 함수 foo가 호출됨
  2. foo 함수 코드의 평가와 실행
    • 전역함수 foo가 호출되면 전역 코드의 실행은 중단되고 코드의 제어권이 foo 함수 내부로 이동
    • foo 함수 내부의 함수코드를 평가해 foo 함수 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시함
      • foo 함수의 지역변수 y와 중첩함수 bar가 foo 함수 실행 컨텍스트에 등록됨
    • foo 함수 코드가 실행되어 지역변수 y에 값이 할당되고 중첩함수 bar가 호출됨
  3. bar 함수 코드의 평가와 실행
    • 중첩함수 bar가 호출되면 foo 함수코드의 실행은 중단되고 코드의 제어권이 bar 함수 내부로 이동
    • bar 함수 내부의 함수코드를 평가해 bar 함수 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시함
      • bar 함수의 지역변수 z가 bar 함수 실행 컨텍스트에 등록됨
    • bar 함수 코드가 실행되어 지역변수 z에 값이 할당되고 console.log 메서드를 호출한 이후, bar 함수는 종료됨
    • 사실, console.log 메서드도 함수이므로 호출되면 실행컨텍스트를 생성해 실행 컨텍스트 스택에 푸시함
  4. foo 함수 코드로 복귀
    • 코드 제어권이 foo 함수로 다시 이동
    • bar 함수 실행 컨텍스트를 스택에서 팝하여 제거
    • foo 함수는 실행할 코드가 없어서 종료됨
  5. 전역 코드로 복귀
    • 코드 제어권이 다시 전역 코드로 이동
    • JS엔진이 foo 함수 실행 컨텍스트를 스택에서 팝하여 제거
    • 실행할 전역코드가 남아있지 않아서 전역 실행 컨텍스트도 스택에서 팝되어 아무것도 스택에 남아있지 않음

위와 같은 과정으로 실행 컨텍스트 스택은 코드 실행 순서를 관리함.

소스코드 평가 → 실행 컨텍스트 생성 → 실행 컨텍스트 스택 최상위에 쌓임

⇒ 최상위 = 현재 실행중인 코드의 실행 컨텍스트 = “실행 중인 실행 컨텍스트”

23.5 렉시컬 환경

식별자와 식별자에 바인딩된 값, 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트

image.png

⇒ 즉, 렉시컬 환경은 스코프를 구분하여 식별자를 등록하고 관리하는 저장소 역할을 하는 렉시컬 스코프의 실체

  • 실행 컨텍스트의 구성 image.png
    • LexicalEnvironment 컴포넌트
    • VariableEnvironment 컴포넌트
  • 생성 초기에 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트는 하나의 동일한렉시컬 환경을 참조한다.
  • 이후, 몇가지 상황을 만나면 VariableEnvironment 컴포넌트를 위한 새로운 렉시컬 환경을 생성하고 이때부터 VariableEnvironment 컴포넌트와 LexicalEnvironment 컴포넌트는 내용이 달라지는 경우도 있다.
  • 이 책에서는 LexicalEnvironment와 VariableEnvironment 컴포넌트를 구분하지 않고 렉시컬 환경으로 통일해 설명한다.
  • 렉시컬 환경은 다음과 같이 두개의 컴포넌트로 구성된다. image.png
    • 환경 레코드 (Environment Record) : 변수 저장소라고 생각하자
      • 스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소
      • 소스코드 타입에 따라 관리하는 내용에 차이가 있음
    • 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 (OuterLexicalEnvironmentReference)
      • 참조는 상위 스코프를 가리킴
        • 상위 스코프? 외부 렉시컬 환경(해당 실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위코드의 렉시컬 환경)을 의미함
      • 외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 통해 단방향 링크드 리스트인 스코프 체인을 구현함

결론, 책에서는 실행컨텍스트 > 렉시컬 환경 (=변수 환경) > 환경레코드, 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 순으로 구성됨을 볼 수 있다.

23.6 실행 컨텍스트의 생성과 식별자 검색 과정

다음 예제를 통해 실행 컨텍스트의 생성과 코드 실행결과의 관리, 실행 컨텍스트를 통해 식별자를 검색하는 방법에 대해 살펴보자

var x = 1;
const y = 2;
 
function foo(a) {
  var x = 3;
  const y = 4;
 
  function bar(b) {
    const z = 5;
    console.log(a + b + x + y + z);
  }
  bar(10);
}
 
foo(20); // 42

23.6.1 전역 객체 생성

전역객체는 전역코드 평가 이전에 생성됨!

  • 전역 객체 안
    • 빌트인 전역 프로퍼티 (Math, JSON 등)
    • 빌트인 전역함수 (parseInt, isNaN 등)
    • 표준 빌트인 객체 (Object, Array, Function 등)
    • 동작 환경(클라이언트 사이드, 서버 사이드)에 따라 클라이언트 사이드 Web API (window, document, Fetch, XMLHttpRequest 등) ****또는 호스트 객체를 포함함
  • 전역 객체도 Object.prototype을 상속받는다. 즉, 전역 객체도 프로토타입 체인의 일원이다!
window.__proto__.__proto__ ... === Object.prototype // true
// window 객체의 프로토타입 체인 위쪽에 Object.prototype이 존재하고,
// 그 안에 toString이 존재하므로 window에도 toString()메서드가 존재함
// window 프로토타입 체인을 끝까지 따라가면 결국 Object.prototype에 도달한다는 의미

23.6.2 전역 코드 평가

image.png

아래의 과정을 거쳐 생성된 전역 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경은 다음과 같다.

<평가과정>

  1. 전역 실행 컨텍스트 생성

    image.png

    • 비어있는 전역 실행 컨텍스트를 생성하여 실행 컨텍스트 스택에 푸시
    • 전역 실행 컨텍스트는 실행중인 실행 컨텍스트가 됨

  2. 전역 렉시컬 환경 생성

    image.png

    • 전역 렉시컬 환경을 생성하고 전역 실행 컨텍스트에 바인딩

      2.1. 전역 환경 레코드 생성

    • 전역 환경 레코드는 전역 변수를 관리하는 전역 스코프, 전역 객체의 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역함수, 표준 빌트인 객체를 제공함

    • ES5까지는 전역변수가 전역객체의 프로퍼티로 저장됨

    • ES6부터는 let, const 키워드가 제공됨에 따라 전역 객체의 프로퍼티가 아니라 전역 렉시컬 환경 내부 블록에 저장됨

    • 객체 환경 레코드와 선언적 환경 레코드는 협력하여 전역 스코프와 전역객체(전역 변수의 전역 객체 프로퍼티화)를 관리

    ⇒ 즉, 전역 스코프는 var 전역 변수와 let/const 전역 변수를 구분해서 관리한다.

    2.1.1. 객체 환경 레코드 생성

    • 기존 전역 객체가 관리하던 var 키워드로 선언한 전역 변수와 함수 선언문으로 정의한 전역함수, 빌트인 전역 프로퍼티와 빌트인 전역함수, 표준 빌트인 객체를 관리
    • 전역객체생성 단계에서 생성된 전역 객체인 BindingObject라고 부르는 객체와 연결됨
      • 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 됨
      • 이때 등록된 식별자를 전역 환경 레코드의 객체 환경 레코드에서 검색하면 전역 객체의 프로퍼티를 검색하여 반환함
        • var 키워드로 선언된 전역변수와 함수선언문으로 정의된 전역함수가 전역 객체의 프로퍼티와 메서드가 되고 window 없이 전역 객체의 프로퍼티를 참조할 수 있는 이유

    image.png

    • x 변수는 var 키워드로 선언하여 “선언단계”와 “초기화 단계”가 동시에 진행됨
      • 전역 코드 평가 시점에 객체 환경 레코드에 바인딩된 BindingObject를 통해 전역 객체에 변수 식별자를 키로 등록한 다음 undefined를 암묵적 바인딩함

    ⇒ 코드 실행단계에서 변수 선언문 이전에도 참조할 수 있음 (값 = undefined)

    • var 키워드로 선언한 변수에 할당한 함수 표현식도 이와 동일하게 동작 - 단, 함수 선언문으로 정의한 함수가 평가되면 함수 이름과 동일한 이름의 식별자를 객체환경 레코드에 바인딩된 BindingObject를 통해 전역 객체에 키로 등록하고 생성된 함수 객체를 즉시 할당한다. 그래서 함수 선언문으로 정의한 함수는 선언문 이전에 호출할 수 있는 것이다.

      2.1.2. 선언적 환경 레코드 생성

    • let, const 키워드로 선언한 전역변수를 관리

      • 15장에서 이들은 전역 객체의 프로퍼티가 되지 않고 개념적인 블록 내에 존재하게 된다고 했는데 여기서 개념적인 블럭이 선언적 환경 레코드이다!

    • 전역변수 y는 window.y와 같이 전역 객체의 프로퍼티로서 참조할 수 없음

      • “선언단계”와 “초기화단계”가 분리되어 진행됨
      • 런타임 실행흐름이 변수 선언문에 도달하여 초기화가 되기전까지 TDZ에 빠짐
      • <uninitialized>는 값이 바인딩 된 것이 아니라 초기화가 되지 않아 변수에 접근할 수 없다는 표현임
    // 전역 스코프 안에서 특정 식별자를 찾을 때
// 자바스크립트 엔진은 전역 환경 레코드 → 그중 객체 환경 레코드를 먼저 검색한다.
var a = 1;
function foo() {}
 
a; // 1
window.a; // 1
foo();
window.foo();
 
let x = 10;
console.log(x); // 10
console.log(window.x); // undefined

    2.2. this 바인딩

    image.png

    • 전역환경 레코드의 [[GlobalThisValue]] 내부 슬롯에 this가 바인딩됨

      • 전역 코드에서 this는 전역 객체를 가리키므로 전역환경 레코드의 내부 슬롯에는 전역 객체가 바인딩 됨
      • 전역 코드에서 this를 참조하면 전역 환경 레코드의 내부 슬롯에 바인딩되어 있는 객체가 반환됨

    • 객체환경 레코드와 선언전 환경 레코드에는 this 바인딩이 없다 - 전역 환경 레코드와 함수 환경 레코드에만 존재함

      2.3 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

    image.png

    • 현재 평가 중인 소스코드를 포함하는 외부 소스코드의 렉시컬 환경(상위 스코프)를 가리킴
    • 전역 코드를 포함하는 소스코드는 없어서 null이 할당된 상황
      • 전역 렉시컬 환경이 스코프 체인 종점에 존재함을 의미!

23.6.3 전역 코드 실행

image.png

이제 전역 코드 평가가 끝났으니 전역 코드가 순차적으로 실행된다.

변수 할당문이 실행되어 전역 변수 x,y에 값이 할당된다.

var x = 1;
const y = 2;
 
function foo(a) {
  var x = 3;
  const y = 4;
 
  function bar(b) {
    const z = 5;
    console.log(a + b + x + y + z);
  }
  bar(10);
}
 
foo(20); // 42

그리고 foo 함수가 호출된다.

변수 할당문 또는 함수 호출문을 실행하려면 앞에서 설명했듯이 선언된 식별자인지 확인이 필요하다.

또한 식별자는 스코프가 다르면 같은 이름을 가질 수 있다. 동일한 이름의 식별자가 다른 스코프에 여러 개 존재할 수 있다는 의미다.

따라서, 식별자 결정을 통해 어느 스코프의 식별자를 참조할지 결정해야한다.

식별자 결정을 위해 식별자를 검색할 때 실행 중인 실행 컨텍스트에서 식별자를 검색하기 시작한다.

실행중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자 검색이 불가하면 외부 렉시컬 환경에 대한 참조가 가리키는 렉시컬 환경(상위 스코프)로 이동하여 식별자를 검색한다.

이것이 스코프 체인의 동작원리이다.

전역 렉시컬 환경에서 검색할 수 없는 식별자는 참조에러를 발생시킨다.

이처럼 실행 컨텍스트는 소스코드를 실행하기 위해 필요한 환경을 제공하고, 코드 실행 결과를 관리한다.

23.6.4 foo 함수 코드 평가

전역 코드 평가를 통해 전역 실행컨텍스트가 생성되었고, 전역 코드를 실행하고 있다.

이때 foo 함수가 호출되면 전역 코드의 실행을 일시 중단하고 foo 함수 내부로 코드 제어권이 이동한다.

그리고 함수 코드를 평가한다.

image.png

<함수 코드의 평가 절차>

  1. 함수 실행 컨텍스트 생성

    • foo 함수 실행 컨텍스트를 생성한다
    • 함수 렉시컬 환경이 완성된 다음 실행 컨텍스트 스택에 푸시!

  2. 함수 렉시컬 환경 생성

    image.png

    • 환경 레코드와 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 2개의 컴포넌트로 구성됨

      2.1. 함수 환경 레코드 생성

    image.png

    • 매개변수, arguments 객체, 함수 내부에서 선언한 지역변수와 중첩함수 등록 및 관리

      2.2. this 바인딩

    image.png

    • 함수 환경 레코드의 [[ThisValue]] 내부 슬롯에 this가 바인딩 됨

    • 바인딩될 객체는 함수 호출 방식에 따라 결정됨 (22장에서 다룰 예정)

    • 예시에서 foo 함수는 일반 함수로 호출되어 this는 전역 객체를 가리킨다. - [[ThisValue]] 내부 슬릇에는 전역 객체가 바인딩 됨 - foo 함수 내부에서 this를 참조하면 함수 환경 레코드의 내부 슬롯에 바인딩된 객체를 반환

      2.3. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조 결정

    image.png

    • foo 함수 정의가 평가된 시점에 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경의 참조가 할당된다.
      • foo 함수 정의는 전역 코드 평가 시점에 평가됨
      • 이 시점에 실행중인 실행 컨텍스트는 전역 실행 컨텍스트이다.
      • 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에는 전역 렉시컬 환경의 참조가 할당된다.

    ⇒ foo가 정의되는 순간, 그때 현재 실행 중이던 스코프를 기억해서 그 스코프를 foo의 외부 렉시컬 환경으로 저장한다는 말. 이런 이유 때문에 렉시컬 스코프(정적 스코프) 라고 부르는 것으로 이해함

    • JS 엔진은 함수 정의를 평가해 함수 객체를 생성할 때 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경(함수의 상위 스코프)를 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]] 에 저장함
      • 외부 렉시컬 환경에 대한 참조에 할당되는 것?
        • 함수 상위 스코프를 가리키는 함수 객체의 내부슬롯 [[Environment]]에 저장된 렉시컬 환경의 참조
      • 함수 객체의 내부슬롯 [[Environment]]이 바로 렉시컬 스코프를 구현하는 메커니즘
        • 24장 클로저에서 자세히 살펴보자.

    ⇒ 호출시점에 의해 결정되는 this와 다르게, 정의 시점에 의해 결정된다는 것을 주의하자.

23.6.5 foo 함수 코드 실행

이제 런타임이 시작되어 foo 함수의 소스코드가 순차적으로 실행되기 시작한다.

매개변수에 인수가 할당되고, 변수 할당문이 실행되어 지역변수 x,y에 값이 할당된다.

그리고 함수 bar가 호출된다.

이때도, 전역코드실행과 마찬가지로 식별자 결정을 위해 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 검색하기 시작한다.

foo 함수 렉시컬 환경에서 식별자를 검색할 수 없으면 외부 렉시컬 환경에 대한 참조가 가리키는 렉시컬 환경으로 이동해 식별자를 검색한다.

image.png

⇒ 예시에서는 현재 실행중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 식별자를 모두 검색할 수 있고, 검색된 식별자에 값을 바인딩한다.

23.6.6 bar 함수 코드 평가

bar 함수가 호출되면 foo 함수에서 bar 함수 내부로 코드의 제어권이 이동된다.

그리고 bar 함수 코드를 평가하기 시작한다.

image.png

실행 컨텍스트와 렉시컬 환경의 생성과정은 foo 함수 코드 평가와 동일하다!

23.6.7 bar 함수 코드 실행

런타임이 시작되어 bar 함수의 소스코드가 순차적으로 실행되면, 마찬가지로 매개변수에 인수가 할당되고 변수 할당문이 실행되어 지역변수 z에 값이 할당된다.

image.png

그리고 console.log(a+b+x+y+z); 가 실행된다. 이 코드는 다음과 같은 순서로 실행된다.

  1. console 식별자 검색
    • console 식별자를 스코프 체인에서 검색한다.
    • 현재 실행 중인 실행 컨텍스트인 bar 함수의 렉시컬 환경부터 검색을 시작하여 상위로 이동한다.
      • bar와 foo 함수 렉시컬 환경에 모두 console 식별자가 없으므로 전역 렉시컬 환경으로 이동해 console 식별자를 검색하게 된다.
    • 전역 렉시컬 환경의 객체 환경 레코드의 BindingObject를 통해 전역 객체에서 찾을 수 있다!
  2. log 메서드 검색
    • console 식별자에 바인딩된 console 객체에서 log 메서드를 검색한다.
    • 이때, console 객체의 프로토타입 체인을 통해 메서드를 검색한다.
      • log 메서드는 상속된 프로퍼티가 아니라 console 객체가 직접 소유하는 프로퍼티임 
        console.hasOwnProperty('log'); // -> true
  3. 표현식 a+b+x+y+z 의 평가
    • console.log 메서드에 전달할 인수(표현식)을 평가하기 위해 a,b,x,y,z 식별자를 검색한다.
      • 식별자는 스코프 체인으로 이어지는 렉시컬 환경의 연속에서 검색한다!
    • a, x, y → foo 함수 렉시컬 환경
    • b,z → bar 함수 렉시컬 환경
  4. console.log 메서드 호출
    • 표현식 a + b + x + y + z 가 평가되어 생성한 값을 console.log 메서드에 전달하여 호출한다.

23.6.8 bar 함수 코드 실행 종료

  • console.log 메서드가 호출되고 종료하면 더 실행할 코드가 없어 bar 함수 코드의 실행이 종료됨 ⇒ 실행 컨텍스트 스택에서 bar 함수 실행 컨텍스트가 팝되어 제거되어 foo 실행 컨텍스트가 실행 중인 실행 컨텍스트가 됨
  • bar 함수 실행컨텍스트가 스택에서 제거되었다고 해서 bar 함수 렉시컬 환경까지 즉시 소멸하는 것은 아님!!
    • 렉시컬 환경은 실행 컨텍스트에 의해 참조되긴하지만 독립적인 객체다
      • 객체를 포함한 모든 값은 누군가에 의해 참조되지 않을 때 가비지 컬렉터에 의해 메모리 공간의 확보가 해제되어 소멸함
    • 그러므로, 만약 bar 함수 렉시컬 환경을 누군가 참조중이면 bar 함수 렉시컬 환경은 소멸하지 X

23.6.9 foo 함수 코드 실행 종료

  • bar 함수가 종료되면 더이상 실행할 코드가 없어 foo 함수 코드의 실행도 종료된다.
    • 실행 컨텍스트 스택에서 foo 함수 실행 컨텍스트가 팝되어 제거되고 전역 실행 컨텍스트가 실행중인 실행 컨텍스트가 됨

23.6.10 전역 코드 실행 종료

  • foo 함수가 종료되면 더는 실행할 전역코드가 없어서 전역코드의 실행이 종료되고 전역 실행 컨텍스트도 스택에서 팝되어 제거되고 실행 컨텍스트 스택에는 아무것도 남아있지 않다.

23.7 실행 컨텍스트와 블록 레벨 스코프

  • 15장에서 봤듯이, let/const 키워드로 선언한 변수는 모든 코드 블록을 지역 스코프로 인정하는 블록 레벨 스코프를 따른다.
[예제 23-11]
let x = 1;
 
if (true) {
  let x = 10;
  console.log(x); // 10
}
 
console.log(x); // 1
  • if 문의 코드블록이 실행되면 선언적 환경 레코드를 갖는 렉시컬 환경을 새롭게 생성하여 기존 전역 렉시컬 환경을 교체함
    • 새롭게 생성된 if문의 코드 블록을 위한 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 if문이 실행되기 이전의 전역 렉시컬 환경을 가리킴 image.png
    • if문 코드의 실행이 종료되면, if문의 코드 블록이 실행되기 이전의 렉시컬 환경으로 돌아옴 image.png

위 과정은 if문 뿐만 아니라 블록 레벨 스코프를 생성하는 모든 블록문에 적용된다.

  • for문의 변수 선언문에 let 키워드를 사용한 for문은 코드 블록이 반복해서 실행될 때마다 코드블록을 위한 새로운 렉시컬 환경을 생성한다!
  • for문의 코드블록 내에서 정의된 함수가 있다면 이 함수의 상위 스코프는 for 문의 코드블록이 생성한 렉시컬 환경이다.

    • 이때 함수의 상위 스코프는 for 문의 코드 블록이 반복해서 실행될 때마다 식별자(for문의 변수 선언문 및 for문 코드블록 내의 지역변수 등)의 값을 유지해야 한다.

    • 이를 위해 for 문의 코드 블록이 반복해서 실행될 때마다 독립적인 렉시컬 환경을 생성하여 식별자의 값을 유지한다. ⇒ 이 내용은 24장 [클로저]에서 자세히 다룰 예정이다.

      [예시1 - var로 for문을 만들었을 때]
var funcs = [];
 
for (var i = 0; i < 3; i++) {
  funcs.push(function () {
    console.log(i);
  });
}
 
funcs[0](); // 3
funcs[1](); // 3
funcs[2](); // 3
      [예시2 - let으로 for문을 만들었을 때]
let funcs = [];
 
for (let i = 0; i < 3; i++) {
  funcs.push(function () {
    console.log(i);
  });
}
 
funcs[0](); // 0
funcs[1](); // 1
funcs[2](); // 2

퀴즈1

다음 중 실행 컨텍스트를 가장 잘 설명한 것은?

  1. 자바스크립트 코드가 컴파일되는 시점의 문법 검사 도구
  2. 식별자(변수, 함수, 클래스 등)를 스코프별로 등록·관리하고, 코드 실행 순서를 관리하는 내부 메커니즘
  3. 비동기 코드를 순차적으로 실행하기 위한 큐(Queue)
  4. 전역 객체(window, global)를 감싸는 래퍼 객체
답 2번, 실행 컨텍스트는 “식별자 + 스코프 + 실행 순서”를 모두 관리하는 실행 환경

퀴즈2

다음 코드에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

var x;
x = 1;
  1. “소스코드 평가” 단계에서 var x; 선언이 먼저 처리된다.
  2. 평가 단계에서 x 식별자는 스코프에 등록되고 undefined로 초기화된다.
  3. “소스코드 실행” 단계에서 x = 1; 할당문이 실행된다.
  4. 실행 단계에서 x를 찾을 때, 스코프에 x가 없으면 자동으로 전역 변수로 선언된다.
답 4번, 일단 평가가 끝난 시점부터는 “스코프 안에 무조건 x가 있다.” 그리고 ****스코프에 식별자가 없으면 **ReferenceError**가 발생한다.

퀴즈3

다음 코드 실행이 끝난 직후(모든 로그가 출력된 바로 그 시점)의 실행 컨텍스트 스택 상태로 알맞은 것은?

const x = 1;
 
function foo() {
  const y = 2;
 
  function bar() {
    const z = 3;
    console.log(x + y + z);
  }
 
  bar();
}
 
foo(); // 6
  1. bar 실행 컨텍스트 만 남아 있다.
  2. foo 실행 컨텍스트 만 남아 있다.
  3. 전역 실행 컨텍스트 만 남아 있다.
  4. 실행 컨텍스트 스택은 완전히 비어 있다.
답 3번, bar → foo → 전역 순으로 스택에서 팝되지만 프로그램이 종료되기 전까지 전역 실행 컨텍스트는 스택에 남아 있다.

퀴즈4

다음 설명 중 옳은 것을 모두 고르시오.

a. 렉시컬 환경은 “환경 레코드 + 외부 렉시컬 환경에 대한 참조” 두 컴포넌트로 구성된다.

b. 함수가 정의될 때, 해당 함수 객체의 내부 슬롯 [[Environment]]에는 함수가 호출된 위치의 렉시컬 환경이 저장된다.

c. 식별자를 검색할 때, 현재 실행 중인 실행 컨텍스트의 렉시컬 환경에서 찾지 못하면 외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 따라 상위 스코프로 이동한다.

d. 전역 렉시컬 환경의 외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 null이다.

답 (a, c, d) a : 렉시컬 환경에 대한 올바른 정의다. b : 호출된 위치가 아니라 “정의된 시점의 상위 스코프” 가 저장되므로 틀림 → 이게 렉시컬 스코프. c, d : 스코프 체인에 대한 옳은 설명이다.

퀴즈5

다음 코드가 이렇게 동작하는 이유를 실행 컨텍스트 / 렉시컬 환경 관점에서 간단히 설명해보자.

let funcs = [];
 
for (let i = 0; i < 3; i++) {
  funcs.push(function () {
    console.log(i);
  });
}
 
funcs[0](); // 0
funcs[1](); // 1
funcs[2](); // 2
답 let은 블록 레벨 스코프를 가지므로, for 문이 한 번 돌 때마다 해당 반복을 위한 새로운 렉시컬 환경이 생성된다. 각 반복에서 생성된 익명 함수의 상위 스코프는 그 반복에서 생성된 렉시컬 환경으로 고정된다. 따라서 i는 매 반복마다 서로 다른 실행 컨텍스트/렉시컬 환경에 저장되고, 나중에 funcsn를 호출할 때 각각 0, 1, 2가 유지되어 출력된다.
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4장 변수