JavaScript 中的 hoisting 到底是甚麼 ?

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前言

寫這篇最大的一個原因在於，有一次聽到幾位大佬們在談關於 JS 中的 hoisting，也就是狀態提升，本人實在難以聽懂他們發表的看法，因此就開始上網搜搜相關文章。結果發現，這貌似不是一個一時片刻可以弄清楚的東西，於是著手開始這篇博客，希望能再攻破 JS 的又一個知識點。這篇文章不會太短，且字會較多，但還是希望大家賞個臉，看看小白我的理解吧!

正文

到底什麼是 hoisting?

廢話不多說，直接先看個例子。如果今天嘗試對一個尚未宣告的變數取值，會發生什麼事呢?

console.log(a)
// ReferenceError: a is not defined

我們發現，瀏覽器會提示你一個引用錯誤，跟你說 a 尚未定義。但是如果這樣呢?

console.log(a) // undefined
var a

怎麼會這樣?照理來說，代碼一行行運行，報錯應該是 ReferenceError 啊?為什麼是 undefined?

這就是因為 JS 的 hoisting，狀態提升。提升體現在於，var a 這一行被「提升」到了上面。所以其實 JS 引擎在解析這段代碼可以想像成這樣:

var a
console.log(a) // undefined

但是這只是想像，並不是說 JS 引擎真的搬動了代碼!

那如果我再改下代碼成這樣呢?

console.log(a) // undefined
var a = 10

一樣是 undefined，那為什麼要提呢?因為這邊要引入另一個觀念: 只有變數的宣告會提升，賦值不會。

所以上面的代碼可以想像成這樣:

var a
console.log(a) // undefined
a = 10

所以其實可以將 var a = 10分解成兩個步驟，首先，會先提升 var = a，也就是宣告部分，而第二步 a = 10 則留下來不會參與 hoisting 的過程。

目前來說，一切都還好理解，但接下來可能就會開始混亂了。看看下面這個例子:

function func(h) {
    
    
    console.log(h)
    var h = 3
}

func(10)

本人一開始覺得可笑，有甚麼好說的，不就是這樣?

function func(h) {
    
    
    var h
    console.log(h)
    h = 3
}

func(10)

所以輸出當然會是 undefined 啊!結果馬上打臉，輸出了 10。

其實轉換提升的過程都對了，只是忘記了呼叫函式這步。所以其實是這樣:

function func(h) {
    
    
    var h = 10
    var h
    console.log(h)
    h = 3
}

func(10)

但還是有點奇怪，因為即使是這樣，但在取值 h 之前還是又 var h 了一次，但沒有賦值阿?還是應該是 undefined 吧?

那直接來試試看這個更直接的例子:

var a = 10
var a
console.log(a) // 10

結果發現，輸出是 10 歐。再利用上面分解的方法，其實可以看成這樣:

var a
var a
a = 10
console.log(a) // 10

這樣輸出 10，就還可以接受。當時我的感覺就是，到底什麼鬼東西，哪裡來的這麼多沒來由的規則?這樣誰搞的清楚?再忍忍，看看最後一個例子吧:

console.log(a)
var a
function a() {
    
    

}

按照上面的分解方法，想要分解成這樣：

var a
console.log(a)
function a() {
    
    

}

應該會輸出 undefined 吧?結果再次打臉，輸出 [Function: a]。這時我已經槁木死灰了。原來除了變數宣告賦值有狀態提升的概念，函數宣告也有。而且，函數宣告的狀態提升的匹配優先級還比變數宣告還高級，所以呢，其實上面的代碼應該要這樣想像:

// 優先匹配
function a() {
    
    

}
var a
console.log(a)

講了這麼多，先小小整理一下:

變數宣告跟函式宣告都會提升

變數只有宣告會提升，賦值不會提升

別忘了函式裡面還有傳進來的參數

let const 與 hoisting

有沒有注意到，上面在介紹 hoisting 的概念時都是用 var 這個關鍵字在宣告變數，但是，其實大家都知道 ES6 推出了 let 跟 const，且目前主流都不再推薦使用 var，改為使用 let 跟 const。對於 let 跟 const，其實對於 hoisting 這個概念差不多，在這邊拿 let 看看些例子。

console.log(a)
let a
// ReferenceError: a is not defined

神奇的事情發生了!這樣子輸出竟是 ReferenceError: a is not defined。不過，其實這樣比較符合常理吧?那是不是說用 let 宣告函數就都沒有 hoisting 這回事了?如果是這樣就太好了，可惜，並不是的。看看下面例子:

var a = 10
function func() {
    
    
    console.log(a)
    let a
}

如果說 let 都沒有狀態提升，那這個輸出應該是 10 吧?因為外面有 var a = 10，然後 let a 也沒有提升。再次再次被打臉，輸出是 ReferenceError: a is not defined。所以說其實 let 也是有提升的，只是可能 let 提升的過程行為跟 var 不太一樣，所以乍看下像是沒有提升。至於到底怎麼運作，回頭再來討論。

在這邊先暫停一下。如果只是想要稍微了解下 hoisting 大概是個什麼東西的人，其實到這邊就可以停了，因為其實好好使用 let const，然後好好聲明賦值，其實也不見得要了解太多，也不會遇到甚麼問題。但如果想要了解得更透徹，那就跟著我堅持下，繼續看下去。接下來，我們先討論兩個關於 hoisting 重要的問題。

為什麼要有 hoisting?

hoisting 到底是怎麼運作的?

為什麼要有 hoisting?

回顧上面所說的有關 hoisting 的一些規則和概念，我們可以感覺到一些它帶來的好處。回答這個問題，可以從反面來思考:「如果沒有 hoisting 會怎樣?」

沒有 hoisting 的話，我們就必須在使用某個變數前，一定宣告這個變數。但這其實很好啊，畢竟大家編程時就是這麼寫的吧，你不會因為想到 JS 有 hoisting 的機制，所以就不宣告變量就直接使用吧?
沒有 hoisting 的話，那就也規定說，我們在使用一個函式時，它一定要在上面被宣告定義過。乍看下來好像也沒什麼毛病，但其實是有點麻煩的。因為，這就意味著，除非把每一個函式都放在最上面，才能完全確保下面呼叫任何函式都可以正常執行。
最後一個點較為有趣。沒有 hoisting 的話，那我們就不能在不同函式之間呼叫對方了。這什麼意思?看看下面的代碼:

function loop_1() {
    
    
    console.log('loop 1')
    loop_2()
}

function loop_2() {
    
    
    console.log('loop 2')
    loop_1()
}

這段代碼不難理解，反正就是 loop_1 跟 loop_2 相互呼叫。但是有個問題，沒有 hoisting 的話，怎麼可能 loop_1 在 loop_2 上面，而同時，loop_2 也在 loop_1 上面。沒有 hoisting 的話，這段代碼不可能可行。

所以，hoisting 就是為了要解決這些問題的!

hoisting 到底是怎麼運作的?

首先，要先介紹一個概念，那就是 JavaScript 的 Execution Context，以下用 EC 做簡稱。EC 的概念是每次進入一個函式，這個函式就會有一個 EC，然後會將這個 EC 壓到棧中，當函數執行完畢，該 EC 就會被 pop 出來。

網上找到了一個很清楚的示意圖:

注意，最下面還有一個全局的 EC (粉色部分)。

總的來說，EC 就是存著各自函數的信息，當函數需要什麼東西，就是去自己的那個 EC 找。

有了 EC 的概念後，進入重點。每個 EC 都有相對應的 VO(Variable Object)。這個 VO 就是存儲所有信息的東西，包含該函數裡的變量，函數，還有函數裡面的參數。查找 VO 的機制就是說，以上面 var a = 10 為例，第一步就是先去 VO 裡新增一個屬性 a，再來再找到名為 a 的屬性，並設定成 10。

Step1: var a
Step2: a = 10

那一個函數裡面那麼多東西，他是怎麼放進每個 EC 的 VO 呢?規則就是，對於參數，它會直接被放到 VO 裡面去，如果有些參數沒有值的話，那它的值會被初始化成 undefined。看下面這個例子:

function func(a, b, c) {
    
    
    ...
    ...
}

func(10)

上面這個函數以及呼叫，它的 VO 會是下面這個樣子:

// VO
{
    
    
    a: 10,
    b: undefined,
    c: undefined
}

對於函數裡面如果又有函數宣告，一樣也是加入到 VO 哩，沒什麼問題。但是萬一函數的名字，跟某一個變量名重名了呢?像下面這樣:

function func(a) {
    
    
    function a() {
    
    
        ...
        ...
    }
}

func(10)

上面這個函數以及呼叫，它的 VO 會是下面這個樣子:

// VO
{
    
    
    a: function a
}

所以可以知道，函數宣告會優先於變數宣告，就像上面例子一樣，參數 a 被函數 a　覆蓋掉了。

對於函數內部的變數宣告則會最後放進 VO，如果 VO 裡已經有重名的屬性了的話，直接忽略這個變量，原有的值也不會被改變。

概括一下，我們可以把上面所提到的 VO 的動作想成是要執行一個函數以前的前置作業。順序如下:

Step1: 把參數放進 VO，然後看看有無傳入參數。按照參數聲明次序依序匹配，如果沒有被匹配到，會被賦值為 undefined。
Step2: 去找函數裡面的成員方法，也就是其他函數，然後把它也放進 VO，如果跟當前 VO 中的任一屬性重名，就把舊的覆蓋掉。
Step3: 最後才去找函數裡面的變量宣告，並放進 VO 裡。如果跟當前 VO 中的任一屬性重名，會以當前狀態為主。

講了這麼多，回來看看上面一個我們提到的例子:

function func(h) {
    
    
    console.log(h)
    var h = 3
}

func(10)

所以每個函數的執行其實可以分成兩個階段。首先，會先進入該函數的 Execution Context，接著要開始準備自己的 VO。對於上面的例子，首先因為呼叫時有傳參，因此會先在 VO 裡宣告一個叫做 h 的變量，且賦值為 10。接著因為函數裡沒有找到成員函數，所以不變。最後找到 var h = 3，它是一個變量聲明的語句，所以要把它加入到 VO 哩，但是因為此時的 VO 已經以一個叫做 h 的變量了，所以 VO 不變。至此，這個函數的 VO 都建立完成了。

// VO 
{
    
    
    h: 3
}

建立完 VO 後，就開始執行這個函數。運行到 console.log(h) 時，查找 VO 發現有一個叫做 h 的變量，且值為 10，所以輸出了 10。所以上面的問題得到了解答，確實是輸出 10 沒錯!

如果把代碼改成這樣呢?

function func(h) {
    
    
    console.log(h)
    var h = 3
    console.log(h)
}

func(10)

那麼第一次輸出將會是 10，而第二次輸出會是 3。其實建立 VO 的過程也都跟上面一樣，所以執行時第一次輸出確實是 10 沒問題。而因為執行到第 3 行時，它又去更改了 VO 裡的 h，因此第二次輸出就當然會是 3 啦!

結語

終於寫完了這篇博客，其實心裡還是小有成就感的。說真的，搞懂 JS 裡的這個 hoisting(狀態提升) 似乎不會對編程有太大的幫助，但想著以後如果面試被問到了，應該能說出點東西挺好的，畢竟感覺不是大家都有搞明白這個知識點。在這邊要感謝 GitHub 上的這篇博文章我知道你懂 hoisting，可是你了解到多深？。本人也是參考這篇理解後，才完成了自己的博客，如果想要瞭解更深，歡迎前往閱讀。對於想要了解 hoisting(狀態提升) 的人們，希望看完這篇能有所收穫，也歡迎大神們多多指教啦!

JavaScript 中的 hoisting 到底是甚麼 ?

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到底什麼是 hoisting?

let const 與 hoisting

為什麼要有 hoisting?

hoisting 到底是怎麼運作的?

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