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JavaScript的範圍鏈
這是一個非常重要的知識點了,瞭解了JavaScript的範圍鏈的話,能協助我們理解很多‘異常’問題。
下面我們來看一個小例子,前面我說過的聲明提前的例子。
var name = ‘樂正闖皇‘; function echo() { alert(name); var name = ‘mm‘; alert(name); alert(age); } echo();
對於這個例子,沒有接觸過這方面的時候,第一反應是會糾結下,這第一個的name,到底調用全域變數的name,還是函數內部的name呢,如果調用全域的,可是函數內部也用定義和賦值啊, 如果調用函數內部的局部變數的話,那麼他的值是mm嗎?還是引用全域的‘樂正闖皇‘呢?
於是這個小例子就會有這樣的錯誤答案:
樂正闖皇 mm [指令碼出錯]
其實不然,知道函數內的提前說明,就知道這是不正確的。
undefined mm [指令碼出錯]
應該是這樣的,那到底為什麼是這個答案呢,提前聲明這又是什麼呢?一切的一切,涉及到JavaScript的範圍鏈。
原理
首先來說說,JavaScript的範圍的原理:
在JavaScript權威指南中有一句很精闢的描述: JavaScript中的函數運行在它們被定義的範圍裡,而不是它們被啟動並執行範圍裡。
另外在JavaScript中有個很重要的概念,那就是: 在JavaScript中,一切皆對象,函數也是。
在JS中,範圍的概念和其他語言差不多, 在每次調用一個函數的時候 ,就會進入一個函數內的範圍,當從函數返回以後,就返回調用前的範圍
JS的文法風格和C/C++類似, 但範圍的實現卻和C/C++不同,並非用“堆棧”方式,而是使用列表,具體過程如下(ECMA262中所述):
- 任何執行內容時刻的範圍, 都是由範圍鏈(scope chain, 後面介紹)來實現
- 在一個函數被定義的時候, 會將它定義時刻的scope chain連結到這個函數對象的[[scope]]屬性
- 在一個函數對象被調用的時候,會建立一個使用中的物件(也就是一個對象), 然後對於每一個函數的形參,都命名為該使用中的物件的命名屬性, 然後將這個使用中的物件做為此時的範圍鏈(scope chain)最前端, 並將這個函數對象的[[scope]]加入到scope chain中.
看個例子吧:
var func = function(lps, rps){ var name = ‘樂正闖皇‘; ........ } func();
在執行func的定義語句的時候, 會建立一個這個函數對象的[[scope]]屬性(內部屬性,只有JS引擎可以訪問, 但FireFox的幾個引擎(SpiderMonkey和Rhino)提供了私人屬性__parent__來訪問它), 並將這個[[scope]]屬性, 連結到定義它的範圍鏈上(後面會詳細介紹), 此時因為func定義在全域環境, 所以此時的[[scope]]只是指向全域使用中的物件window active object.
在調用func的時候, 會建立一個使用中的物件(假設為aObj, 由JS引擎先行編譯時刻建立, 後面會介紹),並建立arguments屬性, 然後會給這個對象添加倆個命名屬性aObj.lps, aObj.rps; 對於每一個在這個函數中申明的局部變數和函數定義, 都作為該使用中的物件的同名命名屬性.
然後將調用參數賦值給形參數,對於缺少的調用參數,賦值為undefined。
然後將這個使用中的物件做為scope chain的最前端, 並將func的[[scope]]屬性所指向的,定義func時候的頂級使用中的物件, 加入到scope chain.
有了上面的範圍鏈, 在發生標識符解析的時候, 就會逆向查詢當前scope chain列表的每一個使用中的物件的屬性,如果找到同名的就返回。找不到,那就是這個標識符沒有被定義。
注意到, 因為函數對象的[[scope]]屬性是在定義一個函數的時候決定的, 而非調用的時候, 所以如下面的例子:
var name = ‘樂正闖皇‘; function echo() { alert(name); } function env() { var name = ‘mm‘; echo(); } env();
他的運行結果是:樂正闖皇
結合上面的知識, 我們來看看下面這個例子,還記得那句JavaScript權威指南中的經典,JavaScript中的函數運行在它們被定義的範圍裡,而不是它們被啟動並執行範圍裡。:
function factory() { var name = ‘樂正闖皇‘; var intro = function(){ alert(‘I am ‘ + name); } return intro; } function app(para){ var name = para; var func = factory(); func(); } app(‘mm‘);
當調用app的時候, scope chain是由: {window使用中的物件(全域)}->{app的使用中的物件} 組成.
在剛進入app函數體時, app的使用中的物件有一個arguments屬性, 其他倆個值為undefined的屬性: name和func. 和一個值為’mm’的屬性para;
此時的scope chain如下:
[[scope chain]] = [ { para : ‘mm‘, name : undefined, func : undefined, arguments : [] }, { window call object } ]
當調用進入factory的函數體的時候, 此時的factory的scope chain為:
[[scope chain]] = [ { name : undefined, intor : undefined }, { window call object } ]
注意到, 此時的範圍鏈中, 並不包含app的使用中的物件.
在定義intro函數的時候, intro函數的[[scope]]為:
[[scope chain]] = [ { name : ‘樂正闖皇‘, intor : undefined }, { window call object } ]
從factory函數返回以後,在app體內調用intor的時候, 發生了標識符解析, 而此時的sope chain是:
[[scope chain]] = [ { intro call object }, { name : ‘樂正闖皇‘, intor : undefined }, { window call object } ]
因為scope chain中,並不包含factory使用中的物件. 所以, name標識符解析的結果應該是factory使用中的物件中的name屬性, 也就是’樂正闖皇’.
所以運行結果是: I am 樂正闖皇
至此,完整的一個運行流程,很清晰的能讀懂“JavaScript中的函數運行在它們被定義的範圍裡,而不是它們被啟動並執行範圍裡。”這句話講的是什麼了。
為瞭解釋上面的一些問題,還得說說JavaScript的先行編譯。
JavaScriptの先行編譯
先行編譯,學過C等的我們都知道,可是問題來了,JavaScript是指令碼語言,JavaScript的執行過程是一種翻譯執行的過程,那在JavaScript的執行中,有沒有類似編譯的過程呢?
如果不是很確定,先通過一個例子:
alert(typeof fun); //function function fun() { alert(‘I am 樂正闖皇‘); };
這時候彈出來的是?-----我去,是“I am 樂正闖皇”然而這時為什麼呢,為啥不是undefined呢。
恩, 對, 在JS中, 是有先行編譯的過程的, JS在執行每一段JS代碼之前, 都會首先處理var關鍵字和function定義式(函數定義式和函數運算式).
如上文所說, 在調用函數執行之前, 會首先建立一個使用中的物件, 然後搜尋這個函數中的局部變數定義,和函數定義, 將變數名和函數名都做為這個使用中的物件的同名屬性, 對於局部變數定義,變數的值會在真正執行的時候才計算, 此時只是簡單的賦為undefined.
而對於函數的定義,是一個要注意的地方:
alert(typeof fun); //結果:function alert(typeof fn); //結果:undefined function fun() { //函數定義式 alert(‘I am 樂正闖皇‘); }; var fn = function() { //函數運算式 } alert(typeof fn); //結果:function
這就是函數定義式和函數運算式的不同, 對於函數定義式, 會將函數定義提前. 而函數運算式, 會在執行過程中才計算.
說到這裡, 順便說一個問題 :
var name = ‘樂正闖皇‘; age = 25;
我們都知道不使用var關鍵字定義的變數, 相當於是全域變數, 聯絡到我們剛才的知識:
在對age做標識符解析的時候, 因為是寫操作, 所以當找到到全域的window使用中的物件的時候都沒有找到這個標識符的時候, 會在window使用中的物件的基礎上, 返回一個值為undefined的age屬性.
也就是說, age會被定義在頂級範圍中.
現在, 也許你注意到了我剛才說的: JS在執行每一段JS代碼之前, 都會首先處理var關鍵字和function定義式(函數定義式和函數運算式).
對, 讓我們看看下面的例子:
< script > alert(typeof mm); //結果:undefined < /script > < script > function mm() { alert(‘I am 樂正闖皇‘); } < /script >
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