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23-3장 실행 컨텍스트 - 최주용

docs/23_실행 컨텍스트/최주용.md

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 # 📌 23장 실행 컨텍스트
 
-**TIL 기록일** : 2023.12.08 (23.1 ~ 23.2)
+**TIL 기록일** : 2023.12.08 (23.1 ~ 23.2) / 2023.12.09 (23.3 ~ 23.5)
 
 ## 목차
 
 [1. 서론](#-서론)
 [2. 소스코드의 타입](#-231-소스코드의-타입)
-[2. 소스코드의 평가와 실행](#-232-소스코드의-평가와-실행)
+[3. 소스코드의 평가와 실행](#-232-소스코드의-평가와-실행)
+[4. 실행 컨텍스트의 역할](#-233-실행-컨텍스트의-역할)
+[5. 실행 컨텍스트 스택](#-234-실행-컨텍스트-스택)
+[6. 렉시컬 환경](#-235-렉시컬-환경)
 
 ## 👉 서론
 
@@ -57,3 +60,138 @@ x = 1;
 2. 소스코드 실행 과정에서는 이미 `var x;`는 소스코드 평가 과정에서 이미 실행이 완료되었으므로, 변수 할당문 `x = 1;`만 실행된다.
 
 소스코드 실행 과정이 실행되기 위해서는 실행 컨텍스트가 관리하는 스코프에 `x` 변수가 등록되어 있는지 확인한다. x 변수가 선언된 변수라면 값을 할당하고 할당 결과를 실행 컨텍스트에 등록하여 관리한다.
+
+## 👉 23.3 실행 컨텍스트의 역할
+
+다음 예제는 전역 코드와 함수 코드로 구성되어 있다. 자바스크립트 엔진의 평가와 실행을 살펴보자.
+
+```javascript
+// 전역 변수 선언
+const x = 1;
+const y = 2;
+
+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. **전역 코드 평가**
+
+- 전역 코드를 실행하기 앞서 먼저 전역 코드 평가 과정을 거치며 전역 코드를 실행하기 위한 준비
+- 소스코드 평가 과정에서는 선언문만 먼저 실행, 따라서 전역 코드의 변수, 함수 선언문이 먼저 실행
+- 전역 변수와 전역 함수가 실행 컨텍스트가 관리하는 전역 스코프에 등록
+
+2. **전역 코드 실행**
+
+- 전역 코드 평과 과정이 끝나고 런타임이 시작되어 전역 코드 순차적으로 실행
+- 전역 변수에 값 할당, 함수 호출
+- 함수 호출 시 순차적으로 진행되던 전역 코드 실행을 일시 중단하고 함수 내부로 진입
+
+3. **함수 코드 평가**
+
+- 함수 내부로 진입하면 함수 내부의 문들을 실행하기 위해 함수 코드 평가 과정을 거친다. 함수 코드 실행 준비
+- 매개변수와 지역 변수 선언문 실행
+- 생성된 매개변수와 지역 변수가 실행 컨텍스트가 관리하는 지역 스코프에 등록
+- 함수 내부에서 지역 변수처럼 사용 가능한 `arguments` 객체가 생성되어 지역 스코프에 등록 + `this` 바인딩 결정
+
+4. **함수 코드 실행**
+
+- 함수 코드 평가 과정이 끝나고 런타임이 시작되어 함수 코드 순차적 실행
+- 매개변수와 지역 변수에 값이 할당, `console.log` 메서드가 호출
+  - console.log 실행 위해 console을 스코프 체인을 통해 검색
+  - 이를 위해 함수 코드의 지역 스코프는 상위 스코프인 전역 스코프와 연결되어야 한다.
+  - console은 스코프 체인에 없으며 전역 객체의 프로퍼티로 존재하므로, 전역 객체의 프로퍼티가 전역 스코프를 통해 검색 가능해야 한다.
+- log 프로퍼티를 console 객체의 프로토타입 체인을 통해 검색
+- 그 후 인수로 전달된 표현식 `a + x + y`가 평가, 각각의 식별자를 스코프 체인을 통해 검색한다.
+- console.log 종료 후 함수 실행 과정이 종료되고, 다시 돌아가 전역 코드 실행 계속된다.
+
+함수 호출 종료 시 이전으로 되돌아가기 위해 현재 실행 중인 코드와 이전에 실행하던 코드를 구분하여 관리해야 한다. **이처럼 코드가 실행되려면 다음과 같이 스코프, 식별자, 코드 실행 순서 등의 관리가 필요하다.**
+
+> 1. 선언에 의해 생성된 모든 식별자를 스코프를 구분하여 등록하고 상태 변화(식별자에 바인딩된 값의 변화)를 지속적으로 관리할 수 있어야 한다.
+>
+> 2. 스코프는 중첩 관계에 의해 스코프 체인을 형성해야 한다. 즉, 스코프 체인을 통해 상위 스코프로 이동하며 식별자를 검색할 수 있어야 한다.
+>
+> 3. 현재 실행 중인 코드의 실행 순서를 변경할 수 있어야 하며 다시 되돌아갈 수도 있어야 한다.
+
+이 모든 것을 관리하는 것이 바로 "실행 컨텍스트"이다.
+
+**실행 컨텍스트는 식별자(변수, 함수, 클래스 등의 이름)를 등록하고 관리하는 스코프와 코드 실행 순서 관리를 구현한 내부 매커니즘으로, 모든 코드는 실행 컨텍스트를 통해 실행되고 관리한다.**
+
+식별자와 스코프는 실행 컨텍스트의 **렉시컬 환경**, 코드 실행 순서는 **실행 컨텍스트 스택**으로 관리한다.
+
+## 👉 23.4 실행 컨텍스트 스택
+
+```javascript
+const x = 1;
+
+function foo() {
+  const y = 2;
+
+  function bar() {
+    const z = 3;
+    console.log(x + y + z);
+  }
+  bar();
+}
+
+foo(); // 6
+```
+
+위의 예제를 보면 전역 코드와 함수 코드로 이루어져 있다. 따라서 자바스크립트 엔진은 먼저 전역 코드를 평가하여 전역 실행 컨텍스트를 생성 후, 함수가 호출되면 함수 코드를 평가하여 함수 실행 컨텍스트를 생성한다.
+
+이때 생성된 실행 컨텍스트는 스택<sup>stack</sup> 자료구조로 관리된다. 이를 **실행 컨텍스트 스택**이라 부른다.
+
+cf) EC : Execution Context
+![](https://velog.velcdn.com/images/wuzoo/post/1893eda0-c656-4bb5-af45-5e0976aa5e6b/image.png)
+
+1. **전역 코드의 평가와 실행**
+   전역 코드를 평가 후 전역 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시한다. 전역 변수 `x`와 전역 함수 `foo`는 전역 실행 컨텍스트에 등록된다. 전역 코드 실행 시작하여 전역 변수 `x`에 값이 할당되고 전역 함수 `foo`가 호출된다.
+
+2. **foo 함수 코드의 평가와 실행**
+   `foo`가 호출되면 전역 코드 실행은 일시 중단되고 코드의 제어권이 foo 함수 내부로 이동한다. 자바스크립트 엔진은 foo 함수 내부의 함수 코드를 평가하여 foo 함수 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시한다. 이때 foo 함수의 지역 변수 `y`와 중첩 함수 `bar`가 foo 함수 실행 컨텍스트에 등록된다.
+
+3. **bar 함수 코드의 평가와 실행**
+   중첩 함수 bar가 호출되면 foo 함수 코드의 실행은 일시 중단되고 코드 제어권이 bar 함수 내부로 이동한다. 자바스크립트 엔진은 bar 함수 내부의 함수 코드를 평가하여 bar 함수 실행 컨텍스트를 생성하고 실행 컨텍스트 스택에 푸시한다. 이때 bar 함수의 지역 변수 `z`가 bar 함수 실행 컨텍스트에 등록된다.
+
+4. **foo 함수 코드로 복귀**
+   bar 함수 종료되고 코드의 제어권은 다시 foo로 이동한다. 자바스크립트 엔진은 bar 함수 실행 컨텍스트를 실행 컨텍스트 스택에서 팝하여 제거한다.
+
+5. **전역 코드로 복귀**
+   foo 함수가 종료되면 코드의 제어권은 다시 전역 코드로 이동한다. 자바스크립트 엔진은 foo 함수 실행 컨텍스트를 실행 컨텍스트 스택에서 팝하여 제거한다. 그리고 더 이상 실행할 전역 코드가 남아있지 않기 때문에 전역 실행 컨텍스트도 실행 컨텍스트 스택에서 팝되어 실행 컨텍스트 스택에는 아무것도 남아있지 않게 된다.
+
+> 이처럼 **실행 컨텍스트 스택은 코드의 실행 순서를 관리한다.**
+>
+> 실행 컨텍스트 스택의 최상위에 존재하는 실행 컨텍스트는 언제나 현재 실행 중인 코드의 실행 컨텍스트다. 이를 **실행 중인 실행 컨텍스트**라 부른다.
+
+## 👉 23.5 렉시컬 환경
+
+렉시컬 환경<sup>Lexical Environment</sup> 은 식별자와 식별자에 바인딩된 값, 그리고 상위 스코프에 대한 참조를 기록하는 자료구조로 실행 컨텍스트를 구성하는 컴포넌트다.
+
+![](https://velog.velcdn.com/images/wuzoo/post/9d4a01a7-626b-4fac-a3d3-788b2180a017/image.png)
+
+렉시컬 환경은 키와 값을 갖는 객체 형태의 스코프를 생성하여 식별자를 키로 등록하고 식별자에 바인딩된 값을 관리한다. 즉, 렉시컬 환경은 스코프를 구분하여 식별자를 등록하고 관리하는 저장소 역할을 하는 렉시컬 스코프의 실체다.
+
+실행 컨텍스트는 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트로 구성된다. 생성 초기의 실행 컨텍스트와 렉시컬 환경은 다음과 같다.
+
+![](https://velog.velcdn.com/images/wuzoo/post/26d65270-0bfd-495b-ade0-dce4bfe49903/image.png)
+
+생성 초기에 LexicalEnvironment 컴포넌트와 VariableEnvironment 컴포넌트는 하나의 동일한 렉시컬 환경을 참조한다. 실제로 이후 몇 가지 상황을 만나면 VariableEnvironment를 위한 새로운 렉시컬 환경을 생성하기도 하지만, 이 책에서는 렉시컬 환경으로 통일해 간략하게 설명한다.
+
+렉시컬 환경은 다음과 같이 두 개의 컴포넌트로 구성된다.
+
+1. **환경 레코드**
+   스코프에 포함된 식별자를 등록하고 등록된 식별자에 바인딩된 값을 관리하는 저장소
+
+2. **외부 렉시컬 환경에 대한 참조**
+   외부 렉시컬 환경에 대한 참조는 상위 스코프를 가리킨다. 상위 스코프란 해당 실행 컨텍스트를 생성한 소스코드를 포함하는 상위 코드의 렉시컬 환경을 말한다. 외부 렉시컬 환경에 대한 참조를 통해 **단방향 링크드 리스트인 스코프 체인**을 구현한다.