《JavaScript 闖關(guān)記》之函數(shù)
函數(shù)是一段代碼,它只定義一次,但可以被執(zhí)行或調(diào)用任意次。在 JavaScript 里,函數(shù)即對象,程序可以隨意操控它們。比如,可以把函數(shù)賦值給變量,或者作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù),也可以給它們設(shè)置屬性,甚至調(diào)用它們的方法。如果函數(shù)掛載在一個對象上,作為對象的一個屬性,就稱它為對象的方法。如果函數(shù)嵌套在其他函數(shù)中定義,這樣它們就可以訪問它們被定義時所處的作用域中的任何變量。
函數(shù)定義
在 JavaScript 中,函數(shù)實際上是對象,每個函數(shù)都是 Function 構(gòu)造函數(shù)的實例,因此函數(shù)名實際上也是一個指向函數(shù)對象的指針,不會與某個函數(shù)綁定。函數(shù)通常有以下3中定義方式。例如:
- // 寫法一:函數(shù)聲明(推薦寫法)
- function sum (num1, num2) {
- return num1 + num2;
- }
- // 寫法二:函數(shù)表達(dá)式(推薦寫法)
- var sum = function(num1, num2){
- return num1 + num2;
- };
- // 寫法三:Function 構(gòu)造函數(shù)(不推薦寫法)
- var sum = new Function("num1", "num2", "return num1 + num2");
由于函數(shù)名僅僅是指向函數(shù)的指針,因此函數(shù)名與包含對象指針的其他變量沒有什么不同。換句話說,一個函數(shù)可能會有多個名字。例如:
- function sum(num1, num2){
- return num1 + num2;
- }
- console.log(sum(10,10)); // 20
- var anotherSum = sum;
- console.log(anotherSum(10,10)); // 20
- sum = null;
- console.log(anotherSum(10,10)); // 20
沒有重載
將函數(shù)名想象為指針,也有助于理解為什么 JavaScript 中沒有函數(shù)重載的概念。
- function addSomeNumber(num){
- return num + 100;
- }
- function addSomeNumber(num) {
- return num + 200;
- }
- var result = addSomeNumber(100); // 300
顯然,這個例子中聲明了兩個同名函數(shù),而結(jié)果則是后面的函數(shù)覆蓋了前面的函數(shù)。以上代碼實際上與下面的代碼沒有什么區(qū)別。
- var addSomeNumber = function (num){
- return num + 100;
- };
- addSomeNumber = function (num) {
- return num + 200;
- };
- var result = addSomeNumber(100); // 300
通過重寫代碼之后可以很容易明白,在創(chuàng)建第二個函數(shù)時,實際上覆蓋了引用***個函數(shù)的變量 addSomeNumber。
函數(shù)聲明與函數(shù)表達(dá)式
解析器在向執(zhí)行環(huán)境中加載數(shù)據(jù)時,對「函數(shù)聲明」和「函數(shù)表達(dá)式」并非一視同仁。解析器會率先讀取函數(shù)聲明,并使其在執(zhí)行任何代碼之前可用(可以訪問);至于函數(shù)表達(dá)式,則必須等到解析器執(zhí)行到它所在的代碼行,才會真正被解釋執(zhí)行。例如:
- console.log(sum(10,10)); // 20
- function sum(num1, num2){
- return num1 + num2;
- }
以上代碼完全可以正常運行。因為在代碼開始執(zhí)行之前,解析器就已經(jīng)通過一個名為函數(shù)聲明提升(function declaration hoisting)的過程,讀取并將函數(shù)聲明添加到執(zhí)行環(huán)境中。對代碼求值時,JavaScript 引擎在***遍會聲明函數(shù)并將它們放到源代碼樹的頂部。所以,即使聲明函數(shù)的代碼在調(diào)用它的代碼后面,JavaScript 引擎也能把函數(shù)聲明提升到頂部。把上面的「函數(shù)聲明」改為等價的「函數(shù)表達(dá)式」,就會在執(zhí)行期間導(dǎo)致錯誤。例如:
- console.log(sum(10,10)); // Uncaught TypeError: sum is not a function
- var sum = function(num1, num2){
- return num1 + num2;
- };
除了上述區(qū)別之外,「函數(shù)聲明」與「函數(shù)表達(dá)式」的語法是等價的。
作為值的函數(shù)
因為 JavaScript 中的函數(shù)名本身就是變量,所以函數(shù)也可以作為值來使用。也就是說,不僅可以像傳遞參數(shù)一樣把一個函數(shù)傳遞給另一個函數(shù),而且可以將一個函數(shù)作為另一個函數(shù)的結(jié)果返回。來看一看下面的函數(shù)。
- function callSomeFunction(someFunction, someArgument){
- return someFunction(someArgument);
- }
這個函數(shù)接受兩個參數(shù)。***個參數(shù)應(yīng)該是一個函數(shù),第二個參數(shù)應(yīng)該是要傳遞給該函數(shù)的一個值。然后,就可以像下面的例子一樣傳遞函數(shù)了。
- function add10(num){
- return num + 10;
- }
- var result1 = callSomeFunction(add10, 10);
- console.log(result1); // 20
- function getGreeting(name){
- return "Hello, " + name;
- }
- var result2 = callSomeFunction(getGreeting, "Nicholas");
- console.log(result2); // "Hello, Nicholas"
這里的 callSomeFunction() 函數(shù)是通用的,即無論***個參數(shù)中傳遞進(jìn)來的是什么函數(shù),它都會返回執(zhí)行***個參數(shù)后的結(jié)果。要訪問函數(shù)的指針而不執(zhí)行函數(shù)的話,必須去掉函數(shù)名后面的那對圓括號。因此上面例子中傳遞給 callSomeFunction() 的是 add10 和getGreeting,而不是執(zhí)行它們之后的結(jié)果。
當(dāng)然,還可以從一個函數(shù)中返回另一個函數(shù),而且這也是極為有用的一種技術(shù)。例如,假設(shè)有一個對象數(shù)組,我們想要根據(jù)某個對象屬性對數(shù)組進(jìn)行排序。而傳遞給數(shù)組 sort() 方法的比較函數(shù)要接收兩個參數(shù),即要比較的值。可是,我們需要一種方式來指明按照哪個屬性來排序。要解決這個問題,可以定義一個函數(shù),它接收一個屬性名,然后根據(jù)這個屬性名來創(chuàng)建一個比較函數(shù),下面就是這個函數(shù)的定義。
- function createComparisonFunction(propertyName) {
- return function(object1, object2){
- var value1 = object1[propertyName];
- var value2 = object2[propertyName];
- if (value1 < value2){
- return -1;
- } else if (value1 > value2){
- return 1;
- } else {
- return 0;
- }
- };
- }
這個函數(shù)定義看起來有點復(fù)雜,但實際上無非就是在一個函數(shù)中嵌套了另一個函數(shù),而且內(nèi)部函數(shù)前面加了一個 return 操作符。在內(nèi)部函數(shù)接收到 propertyName 參數(shù)后,它會使用方括號表示法來取得給定屬性的值。取得了想要的屬性值之后,定義比較函數(shù)就非常簡單了。上面這個函數(shù)可以像在下面例子中這樣使用。
- var data = [{name: "Zachary", age: 28}, {name: "Nicholas", age: 29}];
- data.sort(createComparisonFunction("name"));
- console.log(data[0].name); // Nicholas
- data.sort(createComparisonFunction("age"));
- console.log(data[0].name); // Zachary
這里,我們創(chuàng)建了一個包含兩個對象的數(shù)組 data。其中,每個對象都包含一個 name 屬性和一個 age 屬性。在默認(rèn)情況下,sort() 方法會調(diào)用每個對象的 toString() 方法以確定它們的次序;但得到的結(jié)果往往并不符合人類的思維習(xí)慣。因此,我們調(diào)用 createComparisonFunction("name") 方法創(chuàng)建了一個比較函數(shù),以便按照每個對象的 name 屬性值進(jìn)行排序。而結(jié)果排在前面的***項是 name 為 "Nicholas",age 是 29 的對象。然后,我們又使用了 createComparisonFunction("age") 返回的比較函數(shù),這次是按照對象的age屬性排序。得到的結(jié)果是 name 值為 "Zachary",age 值是 28 的對象排在了***位。
函數(shù)的形參和實參
在函數(shù)內(nèi)部,有兩個特殊的對象:arguments 和 this。其中,arguments 是一個類數(shù)組對象,包含著傳入函數(shù)中的所有參數(shù)。雖然arguments 的主要用途是保存函數(shù)參數(shù),但這個對象還有一個名叫 callee 的屬性,該屬性是一個指針,指向擁有這個 arguments對象的函數(shù)。請看下面這個非常經(jīng)典的階乘函數(shù)。
- function factorial(num){
- if (num <= 1) {
- return 1;
- } else {
- return num * factorial(num-1)
- }
- }
定義階乘函數(shù)一般都要用到遞歸算法,如上面的代碼所示,在函數(shù)有名字,而且名字以后也不會變的情況下,這樣定義沒有問題。但問題是這個函數(shù)的執(zhí)行與函數(shù)名 factorial 緊緊耦合在了一起。為了消除這種緊密耦合的現(xiàn)象,可以像下面這樣使用arguments.callee。
- function factorial(num){
- if (num <=1) {
- return 1;
- } else {
- return num * arguments.callee(num-1)
- }
- }
在這個重寫后的 factorial() 函數(shù)的函數(shù)體內(nèi),沒有再引用函數(shù)名 factorial。這樣,無論引用函數(shù)時使用的是什么名字,都可以保證正常完成遞歸調(diào)用。例如:
- var trueFactorial = factorial;
- factorial = function(){
- return 0;
- };
- console.log(trueFactorial(5)); // 120
- console.log(factorial(5)); // 0
在此,變量 trueFactorial 獲得了 factorial 的值,實際上是在另一個位置上保存了一個函數(shù)的指針。然后,我們又將一個簡單地返回 0 的函數(shù)賦值給 factorial 變量。如果像原來的 factorial() 那樣不使用 arguments.callee,調(diào)用 trueFactorial() 就會返回 0。可是,在解除了函數(shù)體內(nèi)的代碼與函數(shù)名的耦合狀態(tài)之后,trueFactorial() 仍然能夠正常地計算階乘;至于factorial(),它現(xiàn)在只是一個返回 0 的函數(shù)。
函數(shù)內(nèi)部的另一個特殊對象是 this,其行為與 Java 和 C# 中的 this 大致類似。換句話說,this 引用的是函數(shù)據(jù)以執(zhí)行的環(huán)境對象(當(dāng)在網(wǎng)頁的全局作用域中調(diào)用函數(shù)時,this 對象引用的就是 window)。來看下面的例子。
- window.color = "red";
- var o = { color: "blue" };
- function sayColor(){
- console.log(this.color);
- }
- sayColor(); // "red"
- o.sayColor = sayColor;
- o.sayColor(); // "blue"
上面這個函數(shù) sayColor() 是在全局作用域中定義的,它引用了 this 對象。由于在調(diào)用函數(shù)之前,this 的值并不確定,因此this 可能會在代碼執(zhí)行過程中引用不同的對象。當(dāng)在全局作用域中調(diào)用 sayColor() 時,this 引用的是全局對象 window;換句話說,對 this.color 求值會轉(zhuǎn)換成對 window.color 求值,于是結(jié)果就返回了 "red"。而當(dāng)把這個函數(shù)賦給對象 o 并調(diào)用o.sayColor() 時,this 引用的是對象 o,因此對 this.color 求值會轉(zhuǎn)換成對 o.color 求值,結(jié)果就返回了 "blue"。
請大家一定要牢記,函數(shù)的名字僅僅是一個包含指針的變量而已。因此,即使是在不同的環(huán)境中執(zhí)行,全局的 sayColor() 函數(shù)與o.sayColor() 指向的仍然是同一個函數(shù)。
ECMAScript 5也規(guī)范化了另一個函數(shù)對象的屬性 caller。這個屬性中保存著「調(diào)用當(dāng)前函數(shù)的函數(shù)的引用」,如果是在全局作用域中調(diào)用當(dāng)前函數(shù),它的值為 null。例如:
- function outer(){
- inner();
- }
- function inner(){
- console.log(arguments.callee.caller);
- }
- outer();
以上代碼會導(dǎo)致警告框中顯示 outer() 函數(shù)的源代碼。因為 outer() 調(diào)用了 inter(),所以 arguments.callee.caller 就指向outer()。
在嚴(yán)格模式下,訪問 arguments.callee屬性,或為函數(shù)的 caller 屬性賦值,都會導(dǎo)致錯誤。
函數(shù)的屬性和方法
JavaScript 中的函數(shù)是對象,因此函數(shù)也有屬性和方法。每個函數(shù)都包含兩個屬性:length 和 prototype。其中,length 屬性表示函數(shù)希望接收的命名參數(shù)的個數(shù),如下面的例子所示。
- function sayName(name){
- console.log(name);
- }
- function sum(num1, num2){
- return num1 + num2;
- }
- function sayHi(){
- console.log("hi");
- }
- console.log(sayName.length); // 1
- console.log(sum.length); // 2
- console.log(sayHi.length); // 0
對于 JavaScript 中的引用類型而言,prototype 是保存它們所有實例方法的真正所在。換句話說,諸如 toString() 和 valueOf()等方法實際上都保存在 prototype 名下,只不過是通過各自對象的實例訪問罷了。在創(chuàng)建自定義引用類型以及實現(xiàn)繼承時,prototype 屬性的作用是極為重要的。在 ECMAScript 5中,prototype 屬性是不可枚舉的,因此使用 for-in 無法發(fā)現(xiàn)。
每個函數(shù)都包含兩個非繼承而來的方法:apply() 和 call()。這兩個方法的用途都是在特定的作用域中調(diào)用函數(shù),實際上等于設(shè)置函數(shù)體內(nèi) this 對象的值。首先,apply() 方法接收兩個參數(shù):一個是在其中運行函數(shù)的作用域,另一個是參數(shù)數(shù)組。其中,第二個參數(shù)可以是 Array 的實例,也可以是 arguments 對象。例如:
- function sum(num1, num2){
- return num1 + num2;
- }
- function callSum1(num1, num2){
- return sum.apply(this, arguments); // 傳入 arguments 對象
- }
- function callSum2(num1, num2){
- return sum.apply(this, [num1, num2]); // 傳入數(shù)組
- }
- console.log(callSum1(10,10)); // 20
- console.log(callSum2(10,10)); // 20
在上面這個例子中,callSum1() 在執(zhí)行 sum() 函數(shù)時傳入了 this(因為是在全局作用域中調(diào)用的,所以傳入的就是 window 對象)和 arguments 對象。而 callSum2 同樣也調(diào)用了 sum() 函數(shù),但它傳入的則是 this 和一個參數(shù)數(shù)組。這兩個函數(shù)都會正常執(zhí)行并返回正確的結(jié)果。
call() 方法與 apply() 方法的作用相同,它們的區(qū)別僅在于接收參數(shù)的方式不同。對于 call() 方法而言,***個參數(shù)是 this 值沒有變化,變化的是其余參數(shù)都直接傳遞給函數(shù)。換句話說,在使用 call() 方法時,傳遞給函數(shù)的參數(shù)必須逐個列舉出來,如下面的例子所示。
- function sum(num1, num2){
- return num1 + num2;
- }
- function callSum(num1, num2){
- return sum.call(this, num1, num2);
- }
- console.log(callSum(10,10)); // 20
在使用 call() 方法的情況下,callSum() 必須明確地傳入每一個參數(shù)。結(jié)果與使用 apply() 沒有什么不同。至于是使用 apply()還是 call(),完全取決于你采取哪種給函數(shù)傳遞參數(shù)的方式最方便。如果你打算直接傳入 arguments 對象,或者包含函數(shù)中先接收到的也是一個數(shù)組,那么使用 apply() 肯定更方便;否則,選擇 call() 可能更合適。(在不給函數(shù)傳遞參數(shù)的情況下,使用哪個方法都無所謂。)
事實上,傳遞參數(shù)并非 apply() 和 call() 真正的用武之地;它們真正強(qiáng)大的地方是能夠擴(kuò)充函數(shù)賴以運行的作用域。下面來看一個例子。
- window.color = "red";
- var o = { color: "blue" };
- function sayColor(){
- console.log(this.color);
- }
- sayColor(); // red
- sayColor.call(this); // red
- sayColor.call(window); // red
- sayColor.call(o); // blue
這個例子是在前面說明 this 對象的示例基礎(chǔ)上修改而成的。這一次,sayColor() 也是作為全局函數(shù)定義的,而且當(dāng)在全局作用域中調(diào)用它時,它確實會顯示 "red",因為對 this.color 的求值會轉(zhuǎn)換成對 window.color 的求值。而 sayColor.call(this) 和sayColor.call(window),則是兩種顯式地在全局作用域中調(diào)用函數(shù)的方式,結(jié)果當(dāng)然都會顯示 "red"。但是,當(dāng)運行sayColor.call(o) 時,函數(shù)的執(zhí)行環(huán)境就不一樣了,因為此時函數(shù)體內(nèi)的 this 對象指向了 o,于是結(jié)果顯示的是 "blue"。
使用 call() 或 apply() 來擴(kuò)充作用域的***好處,就是對象不需要與方法有任何耦合關(guān)系。在前面例子的***個版本中,我們是先將 sayColor() 函數(shù)放到了對象 o 中,然后再通過 o 來調(diào)用它的;而在這里重寫的例子中,就不需要先前那個多余的步驟了。
關(guān)卡
- // 挑戰(zhàn)一,合并任意個數(shù)的字符串
- var concat = function(){
- // 待實現(xiàn)方法體
- }
- console.log(concat('st','on','e')); // stone
- // 挑戰(zhàn)二,輸出指定位置的斐波那契數(shù)列
- var fioacciSequece = function(count){
- // 待實現(xiàn)方法體
- }
- console.log(fioacciSequece(12)); // 0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89
- // 挑戰(zhàn)三,三維數(shù)組或 n 維數(shù)組去重,使用 arguments 重寫
- var arr = [2,3,4,[2,3,[2,3,4,2],5],3,5,[2,3,[2,3,4,2],2],4,3,6,2];
- var unique = function(arr){
- // 待實現(xiàn)方法體
- }
- console.log(unique(arr)); // [2,3,4,5,6]
更多
關(guān)注微信公眾號「劼哥舍」回復(fù)「答案」,獲取關(guān)卡詳解。
關(guān)注 https://github.com/stone0090/javascript-lessons,獲取***動態(tài)。