Js变量提升、临时死区、作用域、立即执行函数
Contents
提到 JS 中声明变量的方式,必然提及var、let、const、function 四个关键词,其中 var、function 声明的变量会发生变量提升。
var
var 是初学者常用的声明变量的方式,简单的,声明任何数据都可以用 var :
var num = 1;// declare a number
var str = ''; // declare a string
var bool = true; // declare a boolean
var arr = []; // declare a array
var obj = {}; // declare a object
var fn = function (){}; // declare a function
以上声明变量的方式避免不了会发生变量提升,什么意思呢?以正常的思维来看,如果一个变量还未声明,那么该变量就不可用。但是 JS 中使用 var 声明的变量会发生提升,即 JS 引擎在解释语句时,遇到 var 声明的变量会把该变量放置于当前作用域的最前面,同时初始化为 undefined,且函数的提升在变量之前。举例:
getA();
var a = 1;
function getA(){
console.log(a);
}
// print undefined
为什么会打印出 undefined 呢?因为 a 发生了变量提升,且在 a 被赋值之前就使用了 a,此时 a 的值为 undefined,该段代码执行时的实际情形如下:
function getA(){
console.log(a);
}
var a; // initialize 'a' to 'undefined'
getA(); // print undefined
a = 1; // then a is assigned to 1
再来看下面的一种情况:
var a = 1;
function getA(){
console.log(a);
var a = 2;
console.log(a);
}
getA(); // first print out undefined, then print out 2
那么上面的代码执行时的实际情形如下:
function getA(){
var a; // initialize a to undefined
console.log(a); // then print out undefined
a = 2; // a is assigned to 2
console.log(a); // then print out 2
}
var a; // this 'a' is global variable
a = 1; // global a is assigned to 1
getA();
上段代码中第一次打印出的为什么不是 1 呢?如果不清楚变量提升以及作用域那么很容易犯这种低级错误。上段代码在执行时, getA 函数中首先将 var a 提升至 当前作用域 的最前面,即 getA 函数中的最前面。代码在执行时如何取值呢?当然是先看自己当前作用域有没有该值,如果有,就用当前作用域的值,如果没有,则顺着作用域链向上找,直到找到该变量为止。如何让上段代码输出 1 以及 2 该怎么办呢?很简单,去掉 getA 函数中的 var 即可。
var a = 1;
function getA(){
console.log(a); // print out global a's value: 1
a = 2; // global a is assigned to 2
console.log(a); // print out global a's value: 2
}
getA();
console.log(a); // print out global a's value: 2
因为 getA 函数中没有 a,则顺着作用域链向上找,发现函数外有一个 a 变量,则打印出该变量中存储的值 1 ,此时打印出的 a 是函数外部的 a,再执行 a = 2 时,全局的 a 被赋值为 2。
那么问题来了:声明变量不加关键字一定会声明为全局变量吗?
答:如果函数外部没有同名的全局变量的话,那么就会生成全局变量。
举例一:
function getA(){
console.log(a); // error: a is not defined
a = 1; // a is declared to global variable
}
getA();
console.log(a); // print out 1
第一次打印出 a 时,函数内部没有声明的变量 a,顺着作用域链找也没有 a,就会抛出错误,第二次打印出 a 的时候,函数 getA 中声明了全局变量 a,会打印出 1。当然上述代码抛出错误之后,后面的语句不会执行,可以注释掉 getA 函数中的第一条语句再运行。
举例二:
a = 1;
function getA(){
console.log(a); // print 1
a = 2; // global a is assigned to 2
}
getA();
console.log(a); // print out 2
上段代码中,getA 函数外部有一个全局变量 a,getA 中要声明与全局变量同名的变量时没有加变量关键字,因此 a = 2 的作用为将全局变量 a 赋值为 2。因此可以看出,声明变量时一定要加上变量关键字,否则会产生预料之外的错误。
如果一个变量没有定义就可以使用,是非常令人困惑的。针对这种情况,ES6 推出了声明变量的新关键字 let 以及 const 。
let
let 关键字声明的变量是不会发生变量提升的,将之前的代码中的 var 改为 let 看看结果:
getA();
let a = 1;
function getA(){
console.log(a); // error: a is not defined
}
上面的代码执行实际情况为:
function getA(){
console.log(a);
}
getA(); // error: a is not defined
let a; // initialize a to undefined
a = 1; // then a is assigned to 1
在函数内部用 let 声明变量是一样的。
let a = 1;
function getA(){
console.log(a); // error: a is not defined
let a = 2;
console.log(a); // print out 2
}
getA();
上段代码也很好理解,关键是要理解作用域。
那么如果上段代码中想要先打印出函数外 a 的值,再声明函数内部的私有变量 a 可以吗?
答案是不可以,因为 let 解决了变量提升这个问题时,同时带来了另一个问题,那就是临时死区(Temporal Dead Zone, TDZ)。通俗的理解就是,若当前作用域中使用 let 关键字定义了与作用域外部同名的变量,那么在当前作用域内,定义同名变量之前,都不可以使用该变量,即使你的本意是想先使用外部同名变量,再定义内部同名变量。
let a = 1;
function getA(){
// 在下面这句语句执行之前使用 a 都会报错,即使你想使用的是外面的 a
let a = 2;
console.log(a); // print out 2
}
getA();
const
const 与 let 类似,都没有变量提升,都存在临时死区。不同的是,const 声明的变量,只能在声明的同时初始化,之后是不允许赋值的(Object 类型数据除外),否则会报错。若没有在声明的同时初始化,也会报错。
const a = 1;
a = 2; // error: Assignment to constant variable
const b; // error: Missing initializer in const declaration
b = 1;
那么看下面的代码:
const obj = {
name: 'daijt',
age: 18
};
obj.nickName = 'captain';
console.log(obj); // {name: 'daijt', age: 18, nickName: 'captain'}
为什么 const 声明的变量又可以修改其中的数据了呢?因为 obj 是个复杂数据,不是简单数据。conts 声明变量的本质是变量中的数据紧致修改,为什么复杂数据可以更改呢?因为 const 声明的变量中存储的是复杂对象的引用地址,而不是真真的数据,仅仅是数据的地址。因此在使用 const 声明了变量来引用复杂数据之后,还是可以修改该复杂数据的值。复杂数据有哪些呢?array Object、object Object、function Object 等。不建议使用 const 声明复杂数据,因为如果稍加不注意,就会更改了不想被改变的复杂数据的值。建议使用 const 声明简单数据,同时变量名大写。为什么简单数据的更改就能检测出来呢?因为简单数据是直接存储在栈内存中的,而不是像复杂对象,栈内存中存储的是堆内存中的引用地址。
作用域
说起作用域,ES6 新引入了一个块级作用域,之前 ES5 只有全局作用域与函数作用域。
在 ES6 之前,如果想要定义一个局部变量/私有变量该怎么办呢?答案是利用函数作用域。如果不想定义具名函数,浪费命名空间的话,可以使用立即执行函数(Immediately Invoked Function Expression, IIFE),如何定义立即执行函数?以下可作参考:
( function(){ code } ).call(); // can return value
( function(){ code } .call()); // can return value
( function(){ code } )(); // can return value
! function(){ code } ();
~ function(){ code } ();
+ function(){ code } ();
- function(){ code } ();
以上几种都是 IIFE,值得注意的是前三种是可以有返回值的。数据可以通过括号传递。例如:
let a = (function (num1, num2){
return num1+num2;
})(1,2);
console.log(a); // print out 3
ES6 中引入了块级作用域,那么声明私有变量/局部变量不用再利用函数作用域了,直接使用块级作用域 {} 即可,值得注意的是在花括号内使用 var 是没有用的,因为 ES5 没有块级作用域的概念。
// in ES6
let a = 1;
{
let a = 2;
console.log(a); // print 2
}
console.log(a); // print 1
// in ES5
var a = 1;
{
var a = 2;
console.log(a); // print 2
}
console.log(a); // print 2
那么由作用域可以引入一个经典问题,问以下代码的执行完结果是什么?
for(var i = 0; i < 5; i++){
setTimeout(function (){
console.log(i);
},1000)
}
// what will the console print out?
很多人都知道会在 1s 之后打印出 5 个 5 。为什么呢?可以结合变量提升和作用域进行分析。由于 var 没有块级作用域,因此 var i 会声明 i 为全局变量,以上代码执行时情况如下:
{
var i = 0;
setTimeout(function (){
console.log(i);
},1000)
}
...
...
...
{
var i = 4;
setTimeout(function (){
console.log(i);
},1000)
}
进一步拆分:
var i;
i = 0;
i = 1;
i = 2;
i = 3;
i = 4;
i = 5;
console.log(i);
console.log(i);
console.log(i);
console.log(i);
console.log(i);
那么 i = 5 是怎么来的呢?因为 i 为全局变量,在不满足循环条件的时候 i === 5,所以在 1s 之后打印出 5 个 5。那么如何打印出 0、1、2、3、4 呢?最简单的方法,将 var 改为 let:
for(let i = 0; i < 5; i++){
setTimeout(function (){
console.log(i);
},1000)
}
将改为 let 的代码进行拆分,如下:
{
let i = 0;
setTimeout(function (){
console.log(i);
},1000);
}
...
...
...
{
let i = 4;
setTimeout(function (){
console.log(i);
},1000);
}
由于使用了 let,因此花括号为块级作用域,内部的 i 为局部变量,延时函数在执行时,会优先在当前作用域访问 i,因此会打印出 0、1、2、3、4 。 此外还有其他方法,那就是利用立即执行函数:
for(var i = 0; i < 5; i++){
setTimeout(function (){
console.log(i);
}.call(),1000)
}
// print out 0、1、2、3、4
这其中要涉及到事件队列,setTimeout 将第一个参数推入 Event queue 时,发现是个立即执行函数,则立即执行,打印出当前的 i 值。或者还可以改写如下:
for(var i = 0; i < 5; i++){
setTimeout(console.log(i),1000);
}
// print out 0、1、2、3、4