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四.函数
1.概述
(1).函数的声明
1).function 命令
function print(s) {
console.log(s);
}
2).函数表达式-变量赋值的写法。
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);
};
/*在函数表达式中,加入了函数名x。这个x只在函数体内部可用,指代函数表达式本身,其他地方都不可用。
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)。*/
注:函数的表达式需要在语句的结尾加上分号,表示语句结束。而函数的声明在结尾的大括号后面不用加分号。
3)Function 构造函数
可以传递任意数量的参数给Function
构造函数,只有最后一个参数会被当做函数体,如果只有一个参数,该参数就是函数体。
var add = new Function(
'x',
'y',
'return x + y'
);
// 等同于
function add(x, y) {
return x + y;
}
(2).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。
由于函数名的提升,前一次声明在任何时候都是无效的,这一点要特别注意。
(3).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
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
(4).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)
(5).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() {}
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
var f = function () {
console.log('1');
}
function f() {
console.log('2');
}
f() // 1
上面例子中,表面上后面声明的函数f
,应该覆盖前面的var
赋值语句,但是由于存在函数提升,实际上正好反过来。
2.函数的属性和方法
(1).name 属性
返回函数的名字。
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'
//f3.name返回函数表达式的名字。注意,真正的函数名还是f3,而myName这个名字只在函数体内部可用。
name
属性的一个用处,就是获取参数函数的名字。
var myFunc = function () {};
function test(f) {
console.log(f.name);
}
test(myFunc) // myFunc
(2).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
/*length属性提供了一种机制,判断定义时和调用时参数的差异,以便实现面向对象编程的“方法重载”(overload)。*/
(3).toString()
函数的toString()
方法返回一个字符串,内容是函数的源码。
function f() {
a();
b();
c();
}
f.toString()
// function f() {
// a();
// b();
// c();
// }
对于那些原生的函数,toString()
方法返回function (){[native code]}
。
Math.sqrt.toString()
// "function sqrt() { [native code] }"
函数内部的注释也可以返回。利用这一点,可以变相实现多行字符串。
var multiline = function (fn) {
var arr = fn.toString().split('\n');
return arr.slice(1, arr.length - 1).join('\n');
};
function f() {/*
这是一个
多行注释
*/}
multiline(f);
// " 这是一个
// 多行注释"
3.函数作用域
(1).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。ES6 又新增了块级作用域
对于顶层函数来说,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。
在函数内部定义的变量,外部无法读取,称为“局部变量”(local variable)。(相同变量名局部变量会覆盖全局变量)
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
//变量x在条件判断区块之中声明,结果就是一个全局变量,可以在区块之外读取。
(2).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;
};
}
(3).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
//上面代码中,函数x是在函数f的外部声明的,所以它的作用域绑定外层,内部变量a不会到函数f体内取值,
//所以输出1,而不是2。
4.参数
(1).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。
(2).参数的省略
函数参数不是必需的,JavaScript 允许省略参数。省略的参数的值就变为undefined
。函数的length
属性与实际传入的参数个数无关,只反映函数预期传入的参数个数。
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
。
(3).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。
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。
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。
(4).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
/*调用函数f()的时候,没有提供第二个参数,a的取值就变成了undefined。这时,如果要获得第一个a的值,可以使用arguments对象。*/
(5).arguments 对象
1).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,以此类推。这个对象只有在函数体内部,才可以使用。
正常模式下,arguments
对象可以在运行时修改。
var f = function(a, b) {
arguments[0] = 3;
arguments[1] = 2;
return a + b;
}
f(1, 1) // 5
严格模式下,arguments
对象与函数参数不具有联动关系。也就是说,修改arguments
对象不会影响到实际的函数参数。
'use strict'; // 开启严格模式
var f = function(a, b) {
'use strict'; // 开启严格模式
arguments[0] = 3;
arguments[1] = 2;
return a + b;
}
f(1, 1) // 2
2).与数组的关系
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]);
}
3)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
可以通过arguments.callee
,达到调用函数自身的目的。这个属性在严格模式里面是禁用的,因此不建议使用。
5.函数的其他知识点
(1).闭包
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。
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
}
}
/*函数f2就在函数f1内部,这时f1内部的所有局部变量,对f2都是可见的。但是反过来就不行,f2内部的局部
变量,对f1就是不可见的。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,就可以在f1
外部读取它的内部变量了!
function f1() {
var n = 999;
function f2() {
console.log(n);
}
return f2;
}
var result = f1();
result(); // 999
//函数f1的返回值就是函数f2,由于f2可以读取f1的内部变量,所以就可以在外部获得f1的内部变量了。
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。
闭包的最大用处有两个,
① 一个是可以读取外层函数内部的变量,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
/*start是函数createIncrementor的内部变量。通过闭包,start的状态被保留了,每一次调用都是在上一次
调用的基础上进行计算。从中可以看到,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。*/
为什么闭包能够返回外层函数的内部变量?原因是闭包(上例的inc
)用到了外层变量(start
),导致外层函数(createIncrementor
)不能从内存释放。只要闭包没有被垃圾回收机制清除,外层函数提供的运行环境也不会被清除,它的内部变量就始终保存着当前值,供闭包读取。
②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
//函数Person的内部变量_age,通过闭包getAge和setAge,变成了返回对象p1的私有变量。
注: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。
(2).立即调用的函数表达式(IIFE)
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() {}
//当作表达式时,函数可以定义后直接加圆括号调用。
var f = function f(){ return 1}();
f // 1
上面的代码中,函数定义后直接加圆括号调用,没有报错。原因就是function
作为表达式,引擎就把函数定义当作一个值。这种情况下,就不会报错。
为了避免解析的歧义,JavaScript 规定,如果function
关键字出现在行首,一律解释成语句。因此,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。
函数定义后立即调用的解决方法,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达式,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。
上面两种写法最后的分号都是必须的。如果省略分号,遇到连着两个 IIFE,可能就会报错。
*/
// 报错
(function(){ /* code */ }())
(function(){ /* code */ }())
//推而广之,任何让解释器以表达式来处理函数定义的方法,都能产生同样的效果,比如下面三种写法。
var i = function(){ return 10; }();
true && function(){ /* code */ }();
0, function(){ /* code */ }();
//甚至像下面这样写,也是可以的。
!function () { /* code */ }();
~function () { /* code */ }();
-function () { /* code */ }();
+function () { /* code */ }();
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。
6.eval 命令
(1).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
//上面代码将字符串当作语句运行,生成了变量a。
//----------------------------
//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
//上面代码会报错,因为return不能单独使用,必须在函数中使用。
//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
为了防止修改当前作用域值这种风险,JavaScript 规定,如果使用严格模式,eval
内部声明的变量,不会影响到外部作用域。
(function f() {
'use strict';
eval('var foo = 123');
console.log(foo); // ReferenceError: foo is not defined
})()
//上面代码中,函数f内部是严格模式,这时eval内部声明的foo变量,就不会影响到外部。
不过,即使在严格模式下,eval
依然可以读写当前作用域的变量。
(function f() {
'use strict';
var foo = 1;
eval('foo = 2');
console.log(foo); // 2
})()
//上面代码中,严格模式下,eval内部还是改写了外部变量,可见安全风险依然存在。
//eval最常见的场合是解析 JSON 数据的字符串,不过正确的做法应该是使用原生的JSON.parse方法。
(2).eval 的别名调用
var m = eval;
m('var x = 1');
x // 1
//变量m是eval的别名。静态代码分析阶段,引擎分辨不出m('var x = 1')执行的是eval命令。
为了保证eval
的别名不影响代码优化,JavaScript 的标准规定,凡是使用别名执行eval
,eval
内部一律是全局作用域。
var a = 1;
function f() {
var a = 2;
var e = eval;
e('console.log(a)');
}
f() // 1
eval
的别名调用的形式五花八门,只要不是直接调用,都属于别名调用,因为引擎只能分辨eval()
这一种形式是直接调用。
eval.call(null, '...')
window.eval('...')
(1, eval)('...')
(eval, eval)('...')
//上面这些形式都是eval的别名调用,作用域都是全局作用域。