js 系统教程-08-js 数据类型函数 function 闭包 eval

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概述

函数是一段可以反复调用的代码块。

声明

js 有三种声明的方式。

  • function 命令

function 命令声明的代码区块,就是一个函数。function命令后面是函数名,函数名后面是一对圆括号,里面是传入函数的参数。函数体放在大括号里面。

function print(s) {
  console.log(s);
}
  • 函数表达式
var print = function(s) {
  console.log(s);
};

这种写法将一个匿名函数赋值给变量。这时,这个匿名函数又称函数表达式(Function Expression),因为赋值语句的等号右侧只能放表达式。

采用函数表达式声明函数时,function命令后面不带有函数名。如果加上函数名,该函数名只在函数体内部有效,在函数体外部无效。

var print = function x(){
  console.log(typeof x);
};

x
// ReferenceError: x is not defined

print()
// function

这种写法的用处有两个,一是可以在函数体内部调用自身,二是方便除错(除错工具显示函数调用栈时,将显示函数名,而不再显示这里是一个匿名函数)。因此,下面的形式声明函数也非常常见。

var f = function f() {};
  • Function 构造函数
var add = new Function(
  'x',
  'y',
  'return x + y'
);

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

Function构造函数可以不使用 new 命令,返回结果完全一样。

总的来说,这种声明函数的方式非常不直观,几乎无人使用。

函数的重复声明

如果同一个函数被多次声明,后面的声明就会覆盖前面的声明。

function f() {
  console.log(1);
}
f() // 2

function f() {
  console.log(2);
}
f() // 2

圆括号运算符,return 语句和递归

调用函数时,要使用圆括号运算符。圆括号之中,可以加入函数的参数。

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

add(1, 1) // 2
  • return 语句

函数体内部的 return 语句,表示返回。
JavaScript 引擎遇到return语句,就直接返回return后面的那个表达式的值,后面即使还有语句,也不会得到执行。
也就是说,return语句所带的那个表达式,就是函数的返回值。return语句不是必需的,如果没有的话,该函数就不返回任何值,或者说返回undefined。

  • 递归

函数可以调用自身,这就是递归(recursion)。

下面就是通过递归,计算斐波那契数列的代码。

function fib(num) {
  if (num === 0) return 0;
  if (num === 1) return 1;
  return fib(num - 2) + fib(num - 1);
}

fib(6) // 8

第一等公民

JavaScript 语言将函数看作一种值,与其它值(数值、字符串、布尔值等等)地位相同。
凡是可以使用值的地方,就能使用函数。比如,可以把函数赋值给变量和对象的属性,也可以当作参数传入其他函数,或者作为函数的结果返回。
函数只是一个可以执行的值,此外并无特殊之处

由于函数与其他数据类型地位平等,所以在 JavaScript 语言中又称函数为第一等公民。

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

// 将函数赋值给一个变量
var operator = add;

// 将函数作为参数和返回值
function a(op){
  return op;
}
a(add)(1, 1)
// 2

函数名的提升

JavaScript 引擎将函数名视同变量名,所以采用function命令声明函数时,整个函数会像变量声明一样,被提升到代码头部。所以,下面的代码不会报错。

f();

function f() {}

但是,如果采用赋值语句定义函数,JavaScript 就会报错。

f();
var f = function (){};
// TypeError: undefined is not a function

因此,如果同时采用function命令和赋值语句声明同一个函数,最后总是采用赋值语句的定义。

var f = function () {
  console.log('1');
}

function f() {
  console.log('2');
}

f() // 1

函数的属性和方法

name 属性

函数的name属性返回函数的名字。

function f1() {}
f1.name // "f1"

如果是通过变量赋值定义的函数,那么name属性返回变量名。

var f2 = function () {};
f2.name // "f2"

但是,上面这种情况,只有在变量的值是一个匿名函数时才是如此。如果变量的值是一个具名函数,那么name属性返回function关键字之后的那个函数名。

var f3 = function myName() {};
f3.name // 'myName'

length 属性

函数的 length 属性返回函数预期传入的参数个数,即函数定义之中的参数个数。

function f(a, b) {}
f.length // 2

toString()

函数的 toString() 返回一个字符串,内容是函数的源码。

function f() {
  a();
  b();
  c();
}

f.toString()
// function f() {
//  a();
//  b();
//  c();
// }

函数内部的注释也可以返回。

function f() {/*
  这是一个
  多行注释
*/}

f.toString()
// "function f(){/*
//   这是一个
//   多行注释
// */}"

ps: java, 你看看人家 js…

函数作用域

定义

作用域(scope)指的是变量存在的范围。

在 ES5 的规范中,Javascript 只有两种作用域:一种是全局作用域,变量在整个程序中一直存在,所有地方都可以读取;另一种是函数作用域,变量只在函数内部存在。

  • 全局变量

函数外部声明的变量就是全局变量(global variable),它可以在函数内部读取。

var v = 1;

function f() {
  console.log(v);
}

f()
// 1

在函数内部定义的变量,外部无法读取,称为“局部变量”(local variable)。

function f(){
  var v = 1;
}

v // ReferenceError: v is not defined

函数内部定义的变量,会在该作用域内覆盖同名全局变量。

var v = 1;

function f(){
  var v = 2;
  console.log(v);
}

f() // 2
v // 1

注意,对于 var 命令来说,局部变量只能在函数内部声明,在其他区块中声明,一律都是全局变量。

if (true) {
  var x = 5;
}
console.log(x);  // 5

函数内部的变量提升

与全局作用域一样,函数作用域内部也会产生“变量提升”现象。

var 命令声明的变量,不管在什么位置,变量声明都会被提升到函数体的头部。

function foo(x) {
  if (x > 100) {
    var tmp = x - 100;
  }
}

// 等同于
function foo(x) {
  var tmp;
  if (x > 100) {
    tmp = x - 100;
  };
}

函数本身的作用域

函数本身也是一个值,也有自己的作用域。它的作用域与变量一样,就是其声明时所在的作用域,与其运行时所在的作用域无关。

var a = 1;
var x = function () {
  console.log(a);
};

function f() {
  var a = 2;
  x();
}

f() // 1

总之,函数执行时所在的作用域,是定义时的作用域,而不是调用时所在的作用域。

同样的,函数体内部声明的函数,作用域绑定函数体内部。

function foo() {
  var x = 1;
  function bar() {
    console.log(x);
  }
  return bar;
}

var x = 2;
var f = foo();
f() // 1

参数

概述

函数运行的时候,有时需要提供外部数据,不同的外部数据会得到不同的结果,这种外部数据就叫参数。

function square(x) {
  return x * x;
}

square(2) // 4
square(3) // 9

参数的省略

函数参数不是必需的,Javascript 允许省略参数。

function f(a, b) {
  return a;
}

f(1, 2, 3) // 1
f(1) // 1
f() // undefined

f.length // 2

ps: 这种设计使得 js 在使用时变得非常灵活。

但是,没有办法只省略靠前的参数,而保留靠后的参数。如果一定要省略靠前的参数,只有显式传入 undefined

function f(a, b) {
  return a;
}

f( , 1) // SyntaxError: Unexpected token ,(…)
f(undefined, 1) // undefined

传递方式

函数参数如果是原始类型的值(数值、字符串、布尔值),传递方式是传值传递(passes by value)。
这意味着,在函数体内修改参数值,不会影响到函数外部。

var p = 2;

function f(p) {
  p = 3;
}
f(p);

p // 2

但是,如果函数参数是复合类型的值(数组、对象、其他函数),传递方式是传址传递(pass by reference)。
也就是说,传入函数的原始值的地址,因此在函数内部修改参数,将会影响到原始值。

var obj = { p: 1 };

function f(o) {
  o.p = 2;
}
f(obj);

obj.p // 2

注意,如果函数内部修改的,不是参数对象的某个属性,而是替换掉整个参数,这时不会影响到原始值。

var obj = [1, 2, 3];

function f(o) {
  o = [2, 3, 4];
}
f(obj);

obj // [1, 2, 3]

同名参数

如果有同名的参数,则取最后出现的那个值。

function f(a, a) {
  console.log(a);
}

f(1, 2) // 2

没有提供第二个参数,a的取值就变成了 undefined

function f(a, a) {
  console.log(a);
}

f(1) // undefined

显式指定参数

function f(a, a) {
  console.log(arguments[0]);
}

f(1) // 1

arguments 对象

定义

由于 JavaScript 允许函数有不定数目的参数,所以需要一种机制,可以在函数体内部读取所有参数。这就是arguments对象的由来。

arguments 对象包含了函数运行时的所有参数,arguments[0]就是第一个参数,arguments[1]就是第二个参数,以此类推。

这个对象只有在函数体内部,才可以使用。

var f = function (one) {
  console.log(arguments[0]);
  console.log(arguments[1]);
  console.log(arguments[2]);
}

f(1, 2, 3)
// 1
// 2
// 3

通过arguments对象的length属性,可以判断函数调用时到底带几个参数。

function f() {
  return arguments.length;
}

f(1, 2, 3) // 3
f(1) // 1
f() // 0

与数组的关系

需要注意的是,虽然 arguments 很像数组,但它是一个对象。数组专有的方法(比如slice和forEach),不能在arguments对象上直接使用。

如果要让arguments对象使用数组方法,真正的解决方法是将arguments转为真正的数组。

下面是两种常用的转换方法:slice方法和逐一填入新数组。

var args = Array.prototype.slice.call(arguments);

// 或者
var args = [];
for (var i = 0; i < arguments.length; i++) {
  args.push(arguments[i]);
}

callee 属性

arguments 对象带有一个 callee 属性,返回它所对应的原函数。

var f = function () {
  console.log(arguments.callee === f);
}

f() // true

函数的其他知识点

闭包

闭包(closure)是 Javascript 语言的一个难点,也是它的特色,很多高级应用都要依靠闭包实现。

理解闭包,首先必须理解变量作用域。前面提到,JavaScript 有两种作用域:全局作用域和函数作用域。

函数内部可以直接读取全局变量。

var n = 999;

function f1() {
  console.log(n);
}
f1() // 999

但是,函数外部无法读取函数内部声明的变量。

function f1() {
  var n = 999;
}

console.log(n)
// Uncaught ReferenceError: n is not defined(

如果出于种种原因,需要得到函数内的局部变量。正常情况下,这是办不到的,只有通过变通方法才能实现。那就是在函数的内部,再定义一个函数。

function f1() {
  var n = 999;
  function f2() {
  console.log(n); // 999
  }
}

这就是 JavaScript 语言特有的”链式作用域”结构(chain scope),子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。
所以,父对象的所有变量,对子对象都是可见的,反之则不成立。

既然f2可以读取f1的局部变量,那么只要把f2作为返回值,我们不就可以在f1外部读取它的内部变量了吗!

function f1() {
  var n = 999;
  function f2() {
    console.log(n);
  }
  return f2;
}

var result = f1();
result(); // 999

闭包就是函数f2,即能够读取其他函数内部变量的函数。

由于在 JavaScript 语言中,只有函数内部的子函数才能读取内部变量,因此可以把闭包简单理解成“定义在一个函数内部的函数”。
闭包最大的特点,就是它可以“记住”诞生的环境,比如f2记住了它诞生的环境f1,所以从f2可以得到f1的内部变量。
在本质上,闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

  • 读取函数内部的变量

闭包的最大用处有两个,一个是可以读取函数内部的变量,另一个就是让这些变量始终保持在内存中,即闭包可以使得它诞生环境一直存在。

请看下面的例子,闭包使得内部变量记住上一次调用时的运算结果。

function createIncrementor(start) {
  return function () {
    return start++;
  };
}

var inc = createIncrementor(5);

inc() // 5
inc() // 6
inc() // 7

闭包inc使得函数createIncrementor的内部环境,一直存在。所以,闭包可以看作是函数内部作用域的一个接口。

为什么会这样呢?原因就在于inc始终在内存中,而inc的存在依赖于createIncrementor,因此也始终在内存中,不会在调用结束后,被垃圾回收机制回收。

闭包的另一个用处,是封装对象的私有属性和私有方法。

function Person(name) {
  var _age;
  function setAge(n) {
    _age = n;
  }
  function getAge() {
    return _age;
  }

  return {
    name: name,
    getAge: getAge,
    setAge: setAge
  };
}

var p1 = Person('张三');
p1.setAge(25);
p1.getAge() // 25

注意,外层函数每次运行,都会生成一个新的闭包,而这个闭包又会保留外层函数的内部变量,所以内存消耗很大
因此不能滥用闭包,否则会造成网页的性能问题。

立即调用的函数表达式(IIFE)

在 Javascript 中,圆括号 () 是一种运算符,跟在函数名之后,表示调用该函数。

比如,print() 就表示调用print函数。

有时,我们需要在定义函数之后,立即调用该函数。这时,你不能在函数的定义之后加上圆括号,这会产生语法错误。

function(){ /* code */ }();
// SyntaxError: Unexpected token (

产生这个错误的原因是,function这个关键字即可以当作语句,也可以当作表达式。

// 语句
function f() {}

// 表达式
var f = function f() {}

为了避免解析上的歧义,JavaScript 引擎规定,如果 function 关键字出现在行首,一律解释成语句。
因此,JavaScript引擎看到行首是 function 关键字之后,认为这一段都是函数的定义,不应该以圆括号结尾,所以就报错了。

解决方法就是不要让 function 出现在行首,让引擎将其理解成一个表达式。
最简单的处理,就是将其放在一个圆括号里面。

(function(){ /* code */ }());
// 或者
(function(){ /* code */ })();

上面两种写法都是以圆括号开头,引擎就会认为后面跟的是一个表示式,而不是函数定义语句,所以就避免了错误。
这就叫做“立即调用的函数表达式”(Immediately-Invoked Function Expression),简称 IIFE。

通常情况下,只对匿名函数使用这种“立即执行的函数表达式”。
它的目的有两个:一是不必为函数命名,避免了污染全局变量;二是 IIFE 内部形成了一个单独的作用域,可以封装一些外部无法读取的私有变量。

// 写法一
var tmp = newData;
processData(tmp);
storeData(tmp);

// 写法二
(function () {
  var tmp = newData;
  processData(tmp);
  storeData(tmp);
}());

上面代码中,写法二比写法一更好,因为完全避免了污染全局变量。

eval 命令

基本用法

eval 命令接受一个字符串作为参数,并将这个字符串当作语句执行。

eval('var a = 1;');
a // 1

如果参数字符串无法当作语句运行,那么就会报错。

eval('3x') // Uncaught SyntaxError: Invalid or unexpected token

放在 eval 中的字符串,应该有独自存在的意义,不能用来与 eval 以外的命令配合使用。

举例来说,下面的代码将会报错。

eval('return;'); // Uncaught SyntaxError: Illegal return statement

如果eval的参数不是字符串,那么会原样返回。

eval(123) // 123

eval 没有自己的作用域,都在当前作用域内执行,因此可能会修改当前作用域的变量的值,造成安全问题。

var a = 1;
eval('a = 2');

a // 2

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