函数的扩展

函数的扩展

函数参数的默认值

1. ES6 允许为函数的参数设置默认值，即直接写在参数定义的后面。

function log(x, y = 'World') {
  console.log(x, y);
}

log('Hello') // Hello World
log('Hello', 'China') // Hello China
log('Hello', '') // Hello

2. 参数变量是默认声明的，所以不能用let或const再次声明。

function foo(x = 5) {
  let x = 1; // error
  const x = 2; // error
}

3. 使用参数默认值时，函数不能有同名参数
4. 一个容易忽略的地方是，参数默认值不是传值的，而是每次都重新计算默认值表达式的值。也就是说，参数默认值是惰性求值的。

与解构赋值默认值结合使用

1. 参数默认值可以与解构赋值的默认值，结合起来使用。

function foo({x, y = 5}) {
  console.log(x, y);
}

foo({}) // undefined 5
foo({x: 1}) // 1 5
foo({x: 1, y: 2}) // 1 2
foo() // TypeError: Cannot read property 'x' of undefined

//上面代码只使用了对象的解构赋值默认值，没有使用函数参数的默认值

• 只有当函数foo()的参数是一个对象时，变量x和y才会通过解构赋值生成。
• 如果函数foo()调用时没提供参数，变量x和y就不会生成，从而报错。
• 通过提供函数参数的默认值，就可以避免这种情况。

function foo({x, y = 5} = {}) {
  console.log(x, y);
}

foo() // undefined 5


// 上面代码指定，如果没有提供参数，函数foo的参数默认为一个空对象

function fetch(url, { body = '', method = 'GET', headers = {} }) {
  console.log(method);
}

fetch('http://example.com', {})
// "GET"

fetch('http://example.com')
// 报错

• 如果函数fetch()的第二个参数是一个对象，就可以为它的三个属性设置默认值。
• 这种写法不能省略第二个参数，如果结合函数参数的默认值，就可以省略第二个参数。
• 这时，就出现了双重默认值。

function fetch(url, { body = '', method = 'GET', headers = {} } = {}) {
  console.log(method);
}

fetch('http://example.com')
// "GET"

• 上面代码中，函数fetch没有第二个参数时，函数参数的默认值就会生效，然后才是解构赋值的默认值生效，变量method才会取到默认值GET。

注意，函数参数的默认值生效以后，参数解构赋值依然会进行。

function f({ a, b = 'world' } = { a: 'hello' }) {
  console.log(b);
}

f() // world

// 写法一
function m1({x = 0, y = 0} = {}) {
  return [x, y];
}

// 写法二
function m2({x, y} = { x: 0, y: 0 }) {
  return [x, y];
}

// 函数没有参数的情况
m1() // [0, 0]
m2() // [0, 0]

// x 和 y 都有值的情况
m1({x: 3, y: 8}) // [3, 8]
m2({x: 3, y: 8}) // [3, 8]

// x 有值，y 无值的情况
m1({x: 3}) // [3, 0]
m2({x: 3}) // [3, undefined]

// x 和 y 都无值的情况
m1({}) // [0, 0];
m2({}) // [undefined, undefined]

m1({z: 3}) // [0, 0]
m2({z: 3}) // [undefined, undefined]

注意，函数结合参数默认值+结构赋值，优先级为默认值>解构赋值

参数默认值的位置

1. 通常情况下，定义了默认值的参数，应该是函数的尾参数。因为这样比较容易看出来，到底省略了哪些参数。如果非尾部的参数设置默认值，实际上这个参数是没法省略的。

// 例一
function f(x = 1, y) {
  return [x, y];
}

f() // [1, undefined]
f(2) // [2, undefined]
f(, 1) // 报错
f(undefined, 1) // [1, 1]

// 例二
function f(x, y = 5, z) {
  return [x, y, z];
}

f() // [undefined, 5, undefined]
f(1) // [1, 5, undefined]
f(1, ,2) // 报错
f(1, undefined, 2) // [1, 5, 2]

• 上面代码中，有默认值的参数都不是尾参数。这时，无法只省略该参数，而不省略它后面的参数，除非显式输入undefined。
• 如果传入undefined，将触发该参数等于默认值，null则没有这个效果。

function foo(x = 5, y = 6) {
  console.log(x, y);
}

foo(undefined, null)
// 5 null


// 上面代码中，x参数对应undefined，结果触发了默认值，y参数等于null，就没有触发默认值。

函数的 length 属性

1. 指定了默认值以后，函数的length属性，将返回没有指定默认值的参数个数。也就是说，指定了默认值后，length属性将失真。

(function (a) {}).length // 1
(function (a = 5) {}).length // 0
(function (a, b, c = 5) {}).length // 2

• 这是因为length属性的含义是，该函数预期传入的参数个数。
• 某个参数指定默认值以后，预期传入的参数个数就不包括这个参数了。同理，
• 后文的 rest 参数也不会计入length属性。

(function(...args) {}).length // 0

2. 如果设置了默认值的参数不是尾参数，那么length属性也不再计入后面的参数了

(function (a = 0, b, c) {}).length // 0
(function (a, b = 1, c) {}).length // 1

作用域

1. 一旦设置了参数的默认值，函数进行声明初始化时，参数会形成一个单独的作用域（context）。等到初始化结束，这个作用域就会消失。这种语法行为，在不设置参数默认值时，是不会出现的。

var x = 1;

function f(x, y = x) {
  console.log(y);
}

f(2) // 2

let x = 1;

function f(y = x) {
  let x = 2;
  console.log(y);
}

f() // 1

• 上面代码中，函数f调用时，参数y = x形成一个单独的作用域。这个作用域里面，变量x本身没有定义，所以指向外层的全局变量x。函数调用时，函数体内部的局部变量x影响不到默认值变量x。

• 如果此时，全局变量x不存在，就会报错。

function f(y = x) {
  let x = 2;
  console.log(y);
}

f() // ReferenceError: x is not defined

• 下面这样写，也会报错
• 参数x = x形成一个单独作用域。实际执行的是let x = x，由于暂时性死区的原因，这行代码会报错。

var x = 1;

function foo(x = x) {
  // ...
}

foo() // ReferenceError: Cannot access 'x' before initialization

2. 如果参数的默认值是一个函数，该函数的作用域也遵守这个规则。请看下面的例子。

let foo = 'outer';

function bar(func = () => foo) {
  let foo = 'inner';
  console.log(func());
}

bar(); // outer

• 上面代码中，函数bar的参数func的默认值是一个匿名函数，返回值为变量foo。函数参数形成的单独作用域里面，并没有定义变量foo，所以foo指向外层的全局变量foo，因此输出outer。

function bar(func = () => foo) {
  let foo = 'inner';
  console.log(func());
}

bar() // ReferenceError: foo is not defined

应用

1. 利用参数默认值，可以指定某一个参数不得省略，如果省略就抛出一个错误。

function throwIfMissing() {
  throw new Error('Missing parameter');
}

function foo(mustBeProvided = throwIfMissing()) {
  return mustBeProvided;
}

foo()
// Error: Missing parameter

2. 另外，可以将参数默认值设为undefined，表明这个参数是可以省略的。

function foo(optional = undefined) { ··· }

rest 参数

1. ES6 引入 rest 参数（形式为...变量名），用于获取函数的多余参数，这样就不需要使用arguments对象了。rest 参数搭配的变量是一个数组，该变量将多余的参数放入数组中。

function add(...values) {
  let sum = 0;

  for (var val of values) {
    sum += val;
  }

  return sum;
}

add(2, 5, 3) // 10

• 下面是一个 rest 参数代替arguments变量的例子

// arguments变量的写法
function sortNumbers() {
  return Array.from(arguments).sort();
}

// rest参数的写法
const sortNumbers = (...numbers) => numbers.sort();

2. arguments对象不是数组，而是一个类似数组的对象。所以为了使用数组的方法，必须使用Array.from先将其转为数组。
3. rest 参数就不存在这个问题，它就是一个真正的数组，数组特有的方法都可以使用

function push(array, ...items) {
  items.forEach(function(item) {
    array.push(item);
    console.log(item);
  });
}

var a = [];
push(a, 1, 2, 3)

4. 注意，rest 参数之后不能再有其他参数（即只能是最后一个参数），否则会报错

// 报错
function f(a, ...b, c) {
  // ...
}

5. 函数的length属性，不包括 rest 参数。

(function(a) {}).length  // 1
(function(...a) {}).length  // 0
(function(a, ...b) {}).length  // 1

严格模式

1. 从 ES5 开始，函数内部可以设定为严格模式。

function doSomething(a, b) {
  'use strict';
  // code
}

2. ES2016 做了一点修改，规定只要函数参数使用了默认值、解构赋值、或者扩展运算符，那么函数内部就不能显式设定为严格模式，否则会报错。

// 报错
function doSomething(a, b = a) {
  'use strict';
  // code
}

// 报错
const doSomething = function ({a, b}) {
  'use strict';
  // code
};

// 报错
const doSomething = (...a) => {
  'use strict';
  // code
};

const obj = {
  // 报错
  doSomething({a, b}) {
    'use strict';
    // code
  }
};

• 这样规定的原因是，函数内部的严格模式，同时适用于函数体和函数参数。
• 但是，函数执行的时候，先执行函数参数，然后再执行函数体。
• 这样就有一个不合理的地方，只有从函数体之中，才能知道参数是否应该以严格模式执行，但是参数却应该先于函数体执行。

// 报错
function doSomething(value = 070) {
  'use strict';
  return value;
}

两种方法可以规避这种限制。第一种是设定全局性的严格模式，这是合法的。

1. 第一种是设定全局性的严格模式，这是合法的

'use strict';

function doSomething(a, b = a) {
  // code
}

2. 第二种是把函数包在一个无参数的立即执行函数里面。

const doSomething = (function () {
  'use strict';
  return function(value = 42) {
    return value;
  };
}());

name 属性

1. 函数的name属性，返回该函数的函数名。

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

• 需要注意的是，ES6 对这个属性的行为做出了一些修改。
• 如果将一个匿名函数赋值给一个变量，ES5 的name属性，会返回空字符串，而 ES6 的name属性会返回实际的函数名。

var f = function () {};

// ES5
f.name // ""

// ES6
f.name // "f"

2. 如果将一个具名函数赋值给一个变量，则 ES5 和 ES6 的name属性都返回这个具名函数原本的名字。

const bar = function baz() {};

// ES5
bar.name // "baz"

// ES6
bar.name // "baz"

3. Function构造函数返回的函数实例，name属性的值为anonymous。

(new Function).name // "anonymous"

4. bind返回的函数，name属性值会加上bound前缀。

function foo() {};
foo.bind({}).name // "bound foo"

(function(){}).bind({}).name // "bound "

箭头函数

1. ES6 允许使用“箭头”（=>）定义函数

var f=v=>v

// 等同于
var f = function (v) {
  return v;
};

2. 如果箭头函数不需要参数或需要多个参数，就使用一个圆括号代表参数部分。

var f = () => 5;
// 等同于
var f = function () { return 5 };

var sum = (num1, num2) => num1 + num2;
// 等同于
var sum = function(num1, num2) {
  return num1 + num2;
};

3. 如果箭头函数的代码块部分多于一条语句，就要使用大括号将它们括起来，并且使用return语句返回

var sum = (num1, num2) => { return num1 + num2; }

4. 由于大括号被解释为代码块，所以如果箭头函数直接返回一个对象，必须在对象外面加上括号，否则会报错。

// 报错
let getTempItem = id => { id: id, name: "Temp" };

// 不报错
let getTempItem = id => ({ id: id, name: "Temp" });

5. 如果箭头函数只有一行语句，且不需要返回值，可以采用下面的写法，就不用写大括号了。

let fn = () => void doesNotReturn();

6. 箭头函数可以与变量解构结合使用。

const full = ({ first, last }) => first + ' ' + last;

// 等同于
function full(person) {
  return person.first + ' ' + person.last;
}

7. 箭头函数的一个用处是简化回调函数。

// 普通函数写法
[1,2,3].map(function (x) {
  return x * x;
});

// 箭头函数写法
[1,2,3].map(x => x * x);




// 普通函数写法
var result = values.sort(function (a, b) {
  return a - b;
});

// 箭头函数写法
var result = values.sort((a, b) => a - b);

8. rest 参数与箭头函数结合的例子。

const numbers = (...nums) => nums;

numbers(1, 2, 3, 4, 5)
// [1,2,3,4,5]

const headAndTail = (head, ...tail) => [head, tail];

headAndTail(1, 2, 3, 4, 5)
// [1,[2,3,4,5]]

使用注意点

（1）箭头函数没有自己的this对象（详见下文）。

（2）不可以当作构造函数，也就是说，不可以对箭头函数使用new命令，否则会抛出一个错误。

（3）不可以使用arguments对象，该对象在函数体内不存在。如果要用，可以用 rest 参数代替。

（4）不可以使用yield命令，因此箭头函数不能用作 Generator 函数

function foo() {
  setTimeout(() => {
    console.log('id:', this.id);
  }, 100);
}

var id = 21;

foo.call({ id: 42 });
// id: 42



// 上面代码中，setTimeout()的参数是一个箭头函数，这个箭头函数的定义生效是在foo函数生成时，而它的真正执行要等到 100 毫秒后。如果是普通函数，执行时this应该指向全局对象window，这时应该输出21。但是，箭头函数导致this总是指向函数定义生效时所在的对象（本例是{id: 42}），所以打印出来的是42

不适用场合

• 由于箭头函数使得this从“动态”变成“静态”，下面两个场合不应该使用箭头函数。

1. 第一个场合是定义对象的方法，且该方法内部包括this。

const cat = {
  lives: 9,
  jumps: () => {
    this.lives--;
  }
}

// cat.jumps()方法是一个箭头函数，这是错误的。调用cat.jumps()时，如果是普通函数，该方法内部的this指向cat；如果写成上面那样的箭头函数，使得this指向全局对象，因此不会得到预期结果。这是因为对象不构成单独的作用域，导致jumps箭头函数定义时的作用域就是全局作用域。

2. 第二个场合是需要动态this的时候，也不应使用箭头函数。

var button = document.getElementById('press');
button.addEventListener('click', () => {
  this.classList.toggle('on');
});

// 上面代码运行时，点击按钮会报错，因为button的监听函数是一个箭头函数，导致里面的this就是全局对象。如果改成普通函数，this就会动态指向被点击的按钮对象。

// 另外，如果函数体很复杂，有许多行，或者函数内部有大量的读写操作，不单纯是为了计算值，这时也不应该使用箭头函数，而是要使用普通函数，这样可以提高代码可读性

嵌套的箭头函数

尾调用优化

• 什么是尾调用？

1. 尾调用（Tail Call）是函数式编程的一个重要概念，本身非常简单，一句话就能说清楚，就是指某个函数的最后一步是调用另一个函数。

function f(x){
  return g(x);
}

• 上面代码中，函数f的最后一步是调用函数g，这就叫尾调用。

2. 以下三种情况，都不属于尾调用。

// 情况一
function f(x){
  let y = g(x);
  return y;
}

// 情况二
function f(x){
  return g(x) + 1;
}

// 情况三
function f(x){
  g(x);
}

• 情况一是调用函数g之后，还有赋值操作，所以不属于尾调用，即使语义完全一样。
• 情况二也属于调用后还有操作，即使写在一行内。
• 情况三等同于下面的代码。

function f(x){
  g(x);
  return undefined;
}

3. 尾调用不一定出现在函数尾部，只要是最后一步操作即可

function f(x) {
  if (x > 0) {
    return m(x)
  }
  return n(x);
}

• 上面代码中，函数m和n都属于尾调用，因为它们都是函数f的最后一步操作。

尾调用优化

1. 尾调用之所以与其他调用不同，就在于它的特殊的调用位置。

• 我们知道，函数调用会在内存形成一个“调用记录”，又称“调用帧”（call frame），保存调用位置和内部变量等信息。如果在函数A的内部调用函数B，那么在A的调用帧上方，还会形成一个B的调用帧。等到B运行结束，将结果返回到A，B的调用帧才会消失。如果函数B内部还调用函数C，那就还有一个C的调用帧，以此类推。所有的调用帧，就形成一个“调用栈”（call stack）
• 尾调用由于是函数的最后一步操作，所以不需要保留外层函数的调用帧，因为调用位置、内部变量等信息都不会再用到了，只要直接用内层函数的调用帧，取代外层函数的调用帧就可以了。

function f() {
  let m = 1;
  let n = 2;
  return g(m + n);
}
f();

// 等同于
function f() {
  return g(3);
}
f();

// 等同于
g(3);

这就叫做“尾调用优化”（Tail call optimization），即只保留内层函数的调用帧。如果所有函数都是尾调用，那么完全可以做到每次执行时，调用帧只有一项，这将大大节省内存。这就是“尾调用优化”的意义。

注意，只有不再用到外层函数的内部变量，内层函数的调用帧才会取代外层函数的调用帧，否则就无法进行“尾调用优化”。

function addOne(a){
  var one = 1;
  function inner(b){
    return b + one;
  }
  return inner(a);
}


// 上面的函数不会进行尾调用优化，因为内层函数inner用到了外层函数addOne的内部变量one。

// 注意，目前只有 Safari 浏览器支持尾调用优化，Chrome 和 Firefox 都不支持。

尾递归

1. 函数调用自身，称为递归。如果尾调用自身，就称为尾递归。

• 递归非常耗费内存，因为需要同时保存成千上百个调用帧，很容易发生“栈溢出”错误（stack overflow）。但对于尾递归来说，由于只存在一个调用帧，所以永远不会发生“栈溢出”错误。

function factorial(n) {
  if (n === 1) return 1;
  return n * factorial(n - 1);
}

factorial(5) // 120

• 如果改写成尾递归，只保留一个调用记录，复杂度 O(1) 。

function factorial(n, total) {
  if (n === 1) return total;
  return factorial(n - 1, n * total);
}

factorial(5, 1) // 120

2. 非尾递归的 Fibonacci 数列实现如下

function Fibonacci (n) {
  if ( n <= 1 ) {return 1};

  return Fibonacci(n - 1) + Fibonacci(n - 2);
}

Fibonacci(10) // 89
Fibonacci(100) // 超时
Fibonacci(500) // 超时

• 尾递归优化过的 Fibonacci 数列实现如下。

function Fibonacci2 (n , ac1 = 1 , ac2 = 1) {
  if( n <= 1 ) {return ac2};

  return Fibonacci2 (n - 1, ac2, ac1 + ac2);
}

Fibonacci2(100) // 573147844013817200000
Fibonacci2(1000) // 7.0330367711422765e+208
Fibonacci2(10000) // Infinity

• ES6 中只要使用尾递归，就不会发生栈溢出（或者层层递归造成的超时），相对节省内存。

递归函数的改写

1. 尾递归的实现，往往需要改写递归函数，确保最后一步只调用自身。
2. 方法一是在尾递归函数之外，再提供一个正常形式的函数。

function tailFactorial(n, total) {
 if (n === 1) return total;
 return tailFactorial(n - 1, n * total);
}

function factorial(n) {
 return tailFactorial(n, 1);
}

factorial(5) // 120

3. 函数式编程有一个概念，叫做柯里化（currying），意思是将多参数的函数转换成单参数的形式。这里也可以使用柯里化

function currying(fn, n) {
  return function (m) {
    return fn.call(this, m, n);
  };
}

function tailFactorial(n, total) {
  if (n === 1) return total;
  return tailFactorial(n - 1, n * total);
}

const factorial = currying(tailFactorial, 1);

factorial(5) // 120

4. 第二种方法就简单多了，就是采用 ES6 的函数默认值。

function factorial(n, total = 1) {
  if (n === 1) return total;
  return factorial(n - 1, n * total);
}

factorial(5) // 120

5. ES6 的尾调用优化只在严格模式下开启，正常模式是无效的

function restricted() {
  'use strict';
  restricted.caller;    // 报错
  restricted.arguments; // 报错
}
restricted();

这是因为在正常模式下，函数内部有两个变量，可以跟踪函数的调用栈。

• func.arguments：返回调用时函数的参数。
• func.caller：返回调用当前函数的那个函数。
• 尾调用优化发生时，函数的调用栈会改写，因此上面两个变量就会失真。严格模式禁用这两个变量，所以尾调用模式仅在严格模式下生效。

6. 尾递归优化的实现

• 尾递归优化只在严格模式下生效，那么正常模式下，或者那些不支持该功能的环境中，有没有办法也使用尾递归优化呢？回答是可以的，就是自己实现尾递归优化。

• 它的原理非常简单。尾递归之所以需要优化，原因是调用栈太多，造成溢出，那么只要减少调用栈，就不会溢出。怎么做可以减少调用栈呢？就是采用“循环”换掉“递归”。

function sum(x, y) {
  if (y > 0) {
    return sum(x + 1, y - 1);
  } else {
    return x;
  }
}

sum(1, 100000)
// Uncaught RangeError: Maximum call stack size exceeded(…)

上面代码中，sum是一个递归函数，参数x是需要累加的值，参数y控制递归次数。一旦指定sum递归 100000 次，就会报错，提示超出调用栈的最大次数。

• 蹦床函数（trampoline）可以将递归执行转为循环执行。

function trampoline(f) {
  while (f && f instanceof Function) {
    f = f();
  }
  return f;
}

函数参数的尾逗号

• ES2017 允许函数的最后一个参数有尾逗号（trailing comma）。

• 此前，函数定义和调用时，都不允许最后一个参数后面出现逗号。

function clownsEverywhere(
  param1,
  param2
) { /* ... */ }

clownsEverywhere(
  'foo',
  'bar'
);

• 因此新的语法允许定义和调用时，尾部直接有一个逗号。

function clownsEverywhere(
  param1,
  param2,
) { /* ... */ }

clownsEverywhere(
  'foo',
  'bar',
);

Function.prototype.toString

1. ES2019 对函数实例的toString()方法做出了修改。

• toString()方法返回函数代码本身，以前会省略注释和空格

function /* foo comment */ foo () {}

foo.toString()
// function foo() {}

• 修改后的toString()方法，明确要求返回一模一样的原始代码。

function /* foo comment */ foo () {}

foo.toString()
// "function /* foo comment */ foo () {}"

catch 命令的参数省略

1. JavaScript 语言的try...catch结构，以前明确要求catch命令后面必须跟参数，接受try代码块抛出的错误对象。

try {
  // ...
} catch (err) {
  // 处理错误
}

2. 很多时候，catch代码块可能用不到这个参数。但是，为了保证语法正确，还是必须写。ES2019 做出了改变，允许catch语句省略参数。

try {
  // ...
} catch {
  // ...
}