Hoisting in JavaScript

0. 들어가면서

JavaScript의 실행 컨텍스트(exectuion context)를 공부하는데 생각보다 어려웠습니다. 기본적으로 친숙하지 않은 용어들이 많아서 이해도가 떨어진다는 생각이 들었습니다. 실행 컨텍스트를 탐구하기 위한 기본적인 지식들을 차근 차근 정리해보겠습니다. 이번 포스트의 주제는 호이스팅(hoisting)입니다.

1. 호이스팅(Hoisting)

MDN - 호이스팅
인터프리터가 변수와 함수의 메모리 공간을 선언 전에 미리 할당하는 것을 의미합니다.

다소 말이 어려웠는데, 조금 더 풀어서 정리를 하면 다음과 같습니다.

• 호이스팅(hoisting)은 JavaScript 엔진이 코드를 실행하기 전 선언한 변수나 함수를 실행 컨텍스트에 저장하는 것을 의미합니다.
  • var, let, const, class, function 등
• 호이스팅을 변수나 함수 선언을 스코프 최상단으로 끌어올리는 일이라고 알려져 있지만, 실제로 변수 선언이나 함수 선언이 스코프 최상단으로 끌어올려지는 것은 아닙니다.
• 실행 컨텍스트는 코드가 실행되기 위해 필요한 환경이며, JavaScript 엔진이 코드를 실행하기 위해 필요한 여러 가지 정보를 가지고 있습니다.
• 실행 컨텍스트를 만드는 과정에서 선언한 변수나 함수가 모두 등록되기 때문에 선언부보다 먼저 참조나 호출이 가능합니다.
• let이나 const 키워드로 선언한 변수가 호이스팅이 일어나지 않는 것처럼 보이는 이유는 TDZ(Temporal Dead Zone) 때문입니다.

1.1. var 키워드 변수

간단한 예제 코드를 이용해 이해를 도와보겠습니다.

1.1.1. 예시 1

var 키워드로 선언한 변수는 선언 위치에 관계 없이 참조나 호출은 가능합니다.

작성한 코드

• undefined 값이 출력됩니다.
• 변수 foo를 선언하기 전에 print 함수에서 사용합니다.
• foo라는 이름의 변수가 선언되었음을 인지한 JavaScript 엔진은 undefined 값을 출력합니다.

See the Pen var keyword before hoisting by Junhyunny (@Junhyunny) on CodePen.

동작한 코드 모습

• 호이스팅이 일어나면 아래 작성한 코드처럼 동작됩니다.
  • 변수 foo가 코드 상단에 선언한 것처럼 동작합니다.
  • 선언 시 별도 값을 지정하지 않았으므로 undefined 값으로 초기화합니다.

See the Pen var keyword after hoisting by Junhyunny (@Junhyunny) on CodePen.

1.1.2. 예시 2

함수를 선언한 경우 함수를 호출하는 코드가 선언한 위치보다 먼저 실행되어도 에러 없이 동작합니다. var 키워드로 선언한 변수의 호이스팅이 발생하는 유효 범위는 함수 내부입니다.

작성한 코드

• "hello" 문자열이 출력됩니다.
• ReferenceError: bar is not defined 에러 메시지가 출력됩니다.
• 전역 코드 동작
  • 함수 foo를 선언하기 전에 foo()로 함수를 호출합니다.
  • 함수 선언이 나중에 되었음에도 함수 호출에 에러가 발생하지 않습니다.
  • JavaScript 엔진은 foo라는 이름의 함수를 인지하고 있습니다.
• foo 함수 내부 동작
  • 변수 bar를 if 블록 내부에서 선언하고, print 함수에서 사용합니다.
  • 변수 bar는 함수 내부에선 사용이 가능하지만, 변수를 선언한 함수 외부에선 사용이 불가능합니다.
  • print 함수를 호출하는 시점에 JavaScript 엔진은 if 블록 내부에 선언한 bar 변수를 인지하고 있습니다.
• 전역에 위치한 print(bar) 코드가 실행되면 ReferenceError: bar is not defined 에러 메시지를 출력합니다.
• 이 시점에 JavaScript 엔진은 bar라는 이름의 변수를 인지하지 못하고 있습니다.

See the Pen var keyword before hoisting - 2 by Junhyunny (@Junhyunny) on CodePen.

동작한 코드 모습

• 함수 foo의 선언부는 코드 최상단에 위치합니다.
• 변수 bar의 호이스팅은 함수 foo 내부에서만 동작합니다.
  • var 키워드로 선언한 변수의 호이스팅이 발생하는 유효 범위는 함수 블록 내부입니다.

See the Pen var keyword after hoisting - 2 by Junhyunny (@Junhyunny) on CodePen.

1.1.3. 예시 3

변수와 함수의 호이스팅 적용 우선 순위는 누가 높은지 확인해보겠습니다.

StackOverflow
Functions are hoisted first, then variable declarations
ECMAScript 5, section 10.5 - https://262.ecma-international.org/5.1/#sec-10.5

스택 오버플로우를 살펴보면 함수가 먼저 호이스팅 되고, 그 다음 변수가 호이스팅이 발생한다고 합니다. 다음과 같은 테스트 코드를 통해 확인할 수 있습니다.

작성한 코드

• function foo() {}, function bar() {}가 출력됩니다.
• foo 케이스
  • var 키워드로 변수 foo를 선언합니다.
  • foo 이름의 함수를 선언합니다.
• bar 케이스
  • bar 이름의 함수를 선언합니다.
  • var 키워드로 변수 bar를 선언합니다.

See the Pen var keyword before hoisting - 3 by Junhyunny (@Junhyunny) on CodePen.

동작한 코드 모습

• 우선 함수 선언부가 먼저 호이스팅 됩니다.
  • foo, bar 이름의 함수가 먼저 코드 위 부분에 선언됩니다.
• var 키워드로 선언한 변수가 호이스팅 됩니다.
  • foo, bar 변수가 코드 최상단에 선언됩니다.
  • 먼저 호이스팅 된 함수보다 위로 올라갑니다.
• 코드의 흐름에 따라 function foo() {}, function bar() {}가 출력됩니다.

See the Pen var keyword after hoisting - 3 by Junhyunny (@Junhyunny) on CodePen.

1.1.4. 예시 4

함수를 선언하는 방식에 따라 호이스팅 결과가 다르게 나타날 수 있습니다. JavaScript에서 함수를 선언하는 방법은 두 가지 있으며, 이를 먼저 정리하고 예시를 살펴보겠습니다.

함수 선언문

• 일반적인 함수 선언 방식입니다.

function foo() {
    // ...
}

함수 표현식

• JavaScript에선 함수도 객체이므로 변수에 할당하여 사용할 수 있습니다.
• 익명 함수 표현식 - 함수에 식별자가 주어지지 않습니다.
• 기명 함수 표현식 - 함수의 식별자가 존재합니다.

// (익명) 함수 표현식
var foo = function () {
    // ...
}

// 기명 함수 표현식
var bar = function bar () {
    // ...
}

작성한 모습

• function foo() {}, undefined가 출력됩니다.
• 기명 함수 표현식의 경우 변수를 사용하는 것과 동일한 호이스팅 결과를 가집니다.

See the Pen var keyword before hoisting - 4 by Junhyunny (@Junhyunny) on CodePen.

동작한 코드 모습

• var 키워드로 선언한 변수 bar는 상단으로 배치되지만 함수 할당은 아래에서 이루어지므로 undefined가 출력됩니다.

See the Pen var keyword after hoisting - 4 by Junhyunny (@Junhyunny) on CodePen.

2. TDZ(Temporal Dead Zone)

TDZ을 알기 전에 우선 변수의 라이프 사이클을 살펴보겠습니다.

변수 라이프 사이클

• 선언 단계(declaration phase)
  • 변수를 실행 컨텍스트의 변수 객체에 등록합니다.
  • 코드가 실행되기 전 컴파일되는 시점에 실행 컨텍스트에 저장됩니다.
• 초기화 단계(initialization phase)
  • 실행 컨텍스트에 존재하는 변수 객체에 선언 단계의 변수를 위한 메모리를 만듭니다.
  • 값을 undefined로 초기화합니다.
• 할당 단계(assignment phase)
  • 사용자가 undefined로 초기화된 메모리에 다른 값을 할당합니다.

https://noogoonaa.tistory.com/78

TDZ, Temporal Dead Zone

• 선언 단계와 초기화 단계 사이의 단계를 TDZ라고 부릅니다.
• 이 사이에 위치한 변수는 메모리 초기화가 이뤄지지 않았기 때문에 사용 시 에러가 발생합니다.

https://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=dlaxodud2388&logNo=222284235839

2.1. var 키워드 변수의 선언, 초기화 그리고 할당

다음과 같이 var 키워드로 선언된 변수 foo를 살펴보겠습니다.

테스트 코드

console.log(foo);

var foo;

console.log(foo === undefined);

foo = "value";

console.log(foo === "value");

테스트 코드 로그

undefined pen.js:44:9
true pen.js:48:9
true pen.js:52:9

var 변수의 라이프 사이클

• 코드가 실행되기 전 컴파일 과정에서 실행 컨텍스트에 변수 foo를 등록합니다.
• 이 때, var 키워드로 선언된 변수는 초기화 작업이 함께 이뤄집니다.
  • foo 변수에 undefined 값이 할당됩니다.
• 실행 컨텍스트에 변수를 저장할 때 선언 단계와 초기화 단계가 한번에 이뤄집니다.
• var 키워드로 선언된 변수는 TDZ가 존재하지 않습니다.

https://noogoonaa.tistory.com/78

2.2. let 키워드 변수의 선언, 초기화 그리고 할당

다음과 같이 let 키워드로 선언된 변수 bar를 살펴보겠습니다.

테스트 코드

console.log(bar);

let bar;

console.log(bar === undefined);

bar = "value";

console.log(bar === "value");

테스트 코드 로그

• bar 변수를 초기화하기 전에 접근할 수 없다는 에러가 발생합니다.
• JavaScript 엔진은 변수 bar에 존재를 알고는 있지만, 초기화시키지 않고 사용하여 에러를 발생시킵니다.

Uncaught ReferenceError: can't access lexical declaration 'bar' before initialization
    <anonymous> pen.js:44
poppxwV:44:1

let 변수의 라이프 사이클

• 코드가 실행되기 전 컴파일 과정에서 실행 컨텍스트에 변수 bar를 등록합니다.
• 이 때, let 키워드로 선언된 변수는 초기화 작업이 함께 이뤄지지 않습니다.
• 코드 실행 중 let bar; 코드를 만나면 초기화가 이뤄집니다.
• 실행 컨텍스트에 변수를 저장할 때 변수의 선언 단계만 진행됩니다.

https://noogoonaa.tistory.com/78

2.3. TDZ 영향을 받는 구문

2.3.1. let, const 변수

let, const 키워드로 선언된 변수는 초기화 전에 사용하면 에러가 발생합니다.

// Does not work!
pi; // throws `ReferenceError`
const pi = 3.14;

2.3.2. class 구문

클래스는 선언 전에는 사용할 수 없습니다.

// Does not work!
const myNissan = new Car('red'); // throws `ReferenceError`

class Car {
  constructor(color) {
    this.color = color;
  }
}

// 동작하는 코드
class Car {
  constructor(color) {
    this.color = color;
  }
}

// Works!
const myNissan = new Car('red');
myNissan.color; // => 'red'

2.3.3. constructor 내부 super()

부모 클래스를 상속받았다면, 생성자 안에서 super()를 호출하기 전까지 this 바인딩은 TDZ에 존재합니다.

class MuscleCar extends Car {
  constructor(color, power) {
    this.power = power;
    super(color);
  }
}

// Does not work!
const myCar = new MuscleCar(‘blue’, ‘300HP’); // `ReferenceError`

class MuscleCar extends Car {
  constructor(color, power) {
    super(color);
    this.power = power;
  }
}

// Works!
const myCar = new MuscleCar('blue', '300HP');
myCar.power; // => '300HP'

2.4. TDZ 영향을 받지 않는 구문

다음과 같은 경우 TDZ 영향을 받지 않습니다.

2.4.1. var 변수

// Works, but don't do this!
value; // => undefined
var value;

2.4.2. function 함수 선언

// Works!
greet('World'); // => 'Hello, World!'
function greet(who) {
  return `Hello, ${who}!`;
}

// Works!
greet('Earth'); // => 'Hello, Earth!'

2.4.3. import 구문

// Works!
myFunction();
import { myFunction } from './myModule';

CLOSING

마지막으로 함수의 라이프사이클을 확인하고 포스트를 마치도록 하겠습니다.

함수의 라이프 사이클

• 3 단계의 변수 라이프 사이클을 모두 동시에 수행합니다.

https://noogoonaa.tistory.com/78

REFERENCE

• https://developer.mozilla.org/ko/docs/Glossary/Hoisting
• https://262.ecma-international.org/5.1/#sec-10.5
• https://stackoverflow.com/questions/28246589/order-of-hoisting-in-javascript
• https://tecoble.techcourse.co.kr/post/2021-04-25-hoisting/
• https://gmlwjd9405.github.io/2019/04/22/javascript-hoisting.html
• https://hanamon.kr/javascript-%ED%98%B8%EC%9D%B4%EC%8A%A4%ED%8C%85%EC%9D%B4%EB%9E%80-hoisting/
• https://meetup.toast.com/posts/86
• https://noogoonaa.tistory.com/78
• https://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=dlaxodud2388&logNo=222284235839
• https://velog.io/@yogongman/TDZ-Temporal-Dead-Zone
• https://ui.toast.com/weekly-pick/ko_20191014?fbclid=IwAR3fiR4wiv8kszL6Fz2KqwHpv-bTL8tNHElRN0q0ky5kpOP5BMqMS0wc-9k