JavaScript之深入函数（一）

　　在任何编程语言中，函数的功能都是十分强大的，JavaScript也不例外。之前已经讲解了函数的一些基本知识，诸如函数定义，函数执行和函数返回值等，今天就带大家深入了解JavaScript中函数的原理及执行过程。

 

一 　　函数参数

 

　　1，声明函数时可以添加参数，相当于在函数内部隐式的声明了变量。它的学名叫形式参数，简称形参，在执行函数使实际传递的值叫实际参数，简称实参。

function add(a,b){
    return a+b;
}
add(1,2);//3
//a和b就是形参，1和2就是实参

　　

　　2，JS中函数的参数不限制个数和数据类型，这意味着函数的形参和实参个数可以不相等，都可以是无限多个。

function add(a,b){
    return a + b;
}
add(1);//NaN    1+undefined
add(1,2,3);//3   忽略3
add(1,"3");//"13"

　　

　　3，函数甚至可以没有形参，函数的arguments属性，以类数组的形式存储了函数执行时的实参。

function add(){
    console.log(arguments);
}
add(1,2);//Arguments[1,2,...]

　　

　　4，函数有一个length属性，表示函数的形参个数。

function test(){
    console.log(arguments);
    console.log(test.length);
}
test(1,2,3);
//[0:1,1:2,2:3,length:3,...]
//0

　　

　　5，arguments中的实参和形参是相互绑定的，修改其中一个，另一个也会改变，但形参和实参实际是两个变量。实参列表的个数是不可更改的，函数执行时传递几个就是几个。

 function test(a,b){
     console.log(arguments);
     console.log(b);
     b = 2;
     console.log(arguments);
     console.log(b);
     a = 10;
     console.log(arguments);
 }
 test(1);
/*
[0:1,length:1,...]
undefined
[0:1,length:1,...]
2
[0:10,length:1,...]
*/

 

 

二　　 预编译

         前面介绍JavaScript时，提到它是单线程，解释性语言，即读到一行就执行一行。其实这只是它的表象，实际上JavaScript执行代码分为了3个大的步骤：

　　

　　1，  语法分析

　　语法分析的工作大体就是检测是否有语法错误，是否符合版本规则等等。如果没有问题则进入预编译阶段，如果遇到问题则会抛出错误。

　　

　　2，  预编译

　　在理解预编译之前，我们应该先明白两个概念：

　　　　a：如果变量未申明即访问将报错，但是变量未声明即赋值，那么该变量将自动升级成全局对象（window）的属性。

　　　　b：在全局申明的变量，也会自动升级成window的属性。

console.log(a);//Reference error:a is not defined
*************************************************
a = 10;//10
a === window.a;//true
var b;
b === window.b;//true

　　程序预编译发生在即将执行之前，分为三步：

　　　　1）  创建一个GO（Global Object）对象（也称为全局作用域），实际上就是window对象。

　　　　2）  查找变量声明，并把他们作为GO对象的属性，值为undefined。

　　　　3）  查找是否有函数声明，若有，则把函数名作为GO对象的属性，并把函数体赋值给该属性，若函数名和变量名相同，则会覆盖他们。

　　函数也有预编译过程，函数的预编译发生在函数即将执行之前，分为四步：

　　　　1）  创建一个AO（Active Object）对象（即执行期上下文，也叫函数作用域或本地作用域）。

　　　　2）  查找形参和变量声明，并把他们作为AO对象的属性，值为undefined。

　　　　3）  将实参赋值给形参。

　　　　4）  查找函数内部是否有函数声明，若有，则把函数名作为AO对象的属性，并把函数体赋值给该属性，若函数名和形参或变量名相同，则会覆盖他们。

　　总结下来，可以简单概括为：变量声明时，声明提升。函数声明时，整体提升。函数声明优先级大于变量和形参。

function fn(a) {
      console.log(a); //ƒ a() {}
      console.log(b); //undefined
      console.log(c); //ƒ c() {}
      var a = 123;
      console.log(a); //123
      function a() {}
      console.log(a); //123
      var b = function b() {};
      console.log(b); //ƒ b() {}
      function c() {}
}
fn(1);
/*
GO  -->  {fn:fn}

AO
第一步：AO  -->  {}
第二步：AO  -->  {a:undefined,b:undefined}
第三步：AO  -->  {a:1,b:undefined}
第四步：AO  -->  {a:function a() {},b:undefined,c:function c() {}}

注意这里只是预编译过程，函数真正执行时，AO中的属性值会动态改变。所以：
第一行代码直接打印fn a
第二行打印undefined
第三行打印fn c
第四行声明变量a已经被提前执行了，这里直接赋值123
第五行打印123
第六行函数声明被整体提前了，这一行代码将被直接跳过
第七行依然打印123
第八行只执行赋值操作，b == fn b
第九行则打印fn b
第十行声明函数已经被整体提升了
*/

　　

　　3，  解释执行

　　根据预编译后的代码顺序，一条一条的执行。

 

三        作用域和作用域链

　　

       每一个函数都有一个隐式的属性[[scope]]，它存储的是函数在执行时创建的执行期上下文集合，即一堆AO和GO对象，当然他们是有顺序的，类似一个数组，它只能被系统调用，而不能被我们访问和使用。

       当一个函数在全局被创建时（没有被执行，这时还没有产生它自身的AO对象），[[scope]]将被插入GO对象。

　　当函数执行时（这时已经创建了自己的AO对象），[[scope]]的头部将被插入一个自己的AO对象，类似数组的unshift()方法，这一过程在函数执行内部代码之前。

　　现在[[scope]]中已经有两个执行期上下文的对象了：第0位的AO，第1位的GO。

function fn(){}
//fn.[[scope]]  -->  {0:GO}
fn();
//fn.[[scope]]  -->  {0:AO,1:GO}

         如果全局函数的内部定义了一个子函数（父函数正在执行），那么该子函数的[[scope]]属性类似的会存储：第0位父函数的AO，第1位GO（因为只有父函数执行才会产生子函数的定义，所以子函数被定义时就已经有两个执行期上下文对象了），这时子函数还没被执行，所以它只会存储这两个对象。

　　当它被执行时，子函数[[scope]]属性的头部将被插入它自己的AO对象。如果子函数内部还定义的有其他函数，那么它的[[scope]]属性生成方式和上面相同。

function fn(){
    function son(){};
}
//fn.[[scope]]  -->  {0:GO}
//son.[[scope]] --> {} fn还没执行，son都还没声明
fn();
//fn.[[scope]]  -->  {0:AO(fn),1:GO}
//son.[[scope]]  -->  {0:AO(fn),1:GO} 这里只是声明了函数son，所以并没有AO(son),如果function son(){}后面还有一行代码：son();那么当执行到这一行时，son.[[scope]]  -->  {0:AO(son),1:AO(fn),2:GO}

　　这样就形成了函数的作用域链。当我们在函数内部访问变量时，实际上是在函数的[[scope]]属性里依次查找（从第0位开始），直到全局GO（window）对象。

　　函数作用域链的最终表现就是：函数访问变量的权限由声明环境决定，而非执行环境。子函数可以访问父函数的变量，父函数不能访问子函数的变量。

　　每次函数执行产生的执行期上下文都是独一无二的，当函数执行完毕，它自己的AO将被永远销毁，并更新自己的[[scope]]属性。下一次执行将产生一个新的AO对象，并添加到[[scope]]属性中。