关于作用域的一些注意点以及理解闭包

先解释一下什么是“自由变量”
在A作用域中使用的变量x,却没有在A作用域中声明(在其他作用域中声明),对于A作用域来说,x就是一个自由变量

1 var x = 10;
2 function fn() {
3  var b = 20;
4   console.log(x+b);  // 这里x就是一个自由变量
5 }

如上程序中,在调用fn()函数时,函数体中第4行。取b的值就可以直接在 fn 作用域中取,因为 b 就是在这定义的。但 x 的值,需要在另一个作用域中取,那么到哪个作用域中取呢?

有些说法是到父作用域中取,其实有时候这个说法会产生歧义,如

1 var x = 10
2 function fn() {
3     console.log(x)
4 }
5 function show(f) {
6   var x = 20;
7   
8   (function () {
9       f();        // 10, 而不是20
10     })();
11  }
12 show(fn);

所以用上面的说法,不太贴切,这句话更为贴切 ------要到创建这个函数的那个作用域中取值---是“创建”而不是“调用”,切记切记 ----其实这就是所谓的静态作用域

对于本文第一段代码,在fn函数中,取自由变量x的值时,要到哪个作用域中取?——要到创建fn函数的那个作用域中取——无论fn函数将在哪里调用。

上面描述的只是跨一步作用域去寻找。

如果跨了一步,还没找到呢?——接着跨!——一直跨到全局作用域为止。要是在全局作用域中都没有找到,那就是真的没有了。

这个一步一步“跨”的路线,我们称之为——作用域链。

我们拿文字总结一下取自由变量时的这个“作用域链”过程:(假设a是自由量)

第一步,现在当前作用域查找a,如果有则获取并结束。如果没有则继续;

第二步,如果当前作用域是全局作用域,则证明a未定义,结束;否则继续;

第三步,(不是全局作用域,那就是函数作用域)将创建该函数的作用域作为当前作用域;

第四步,跳转到第一步。


图片.png

以上代码中:第13行,fn()返回的是bar函数,赋值给x。执行x(),即执行bar函数代码。取b的值时,直接在fn作用域取出。取a的值时,试图在fn作用域取,但是取不到,只能转向创建fn的那个作用域中去查找,结果找到了。

“闭包”概念不太好解释
只需记住两种情况就行了----==函数作为返回值,函数作为参数传递==

1 函数作为返回值

function fn() {
    var max = 10;
    return function bar(x) {
        if ( x > max ){
            console.log(x);
      }
    }
}

var f1 = fn()
f1(15)    // 15

如上代码,bar函数作为返回值,赋值给f1变量。执行f1(15)时,用到了fn作用域下的max变量的值。至于如何跨作用域取值,可以参考上面。

2 函数作为参数被传递

var max = 10,
      fn = function (x) {
          if ( x > max ){
                 console.log(x);
           }
      };
( function (f) {
    var max = 100;
    f(15);
})( fn );
// 15    

如上代码中,fn函数作为一个参数被传递进入另一个函数,赋值给f参数。执行f(15)时,max变量的取值是10,而不是100。

上面讲到自由变量跨作用域取值时,曾经强调过:==要去创建这个函数的作用域取值,而不是“父作用域”==。理解了这一点,以上两端代码中,自由变量如何取值应该比较简单。(不明白的朋友一定要去上面看看,这个很重要!)

另外,讲到闭包,除了结合着作用域之外,还需要结合着执行上下文栈来说一下。

执行上下文栈可以看这篇(http://www.cnblogs.com/wangfupeng1988/p/3989357.html

其实调用函数会进行上下文环境的压栈,当一个函数被调用完成之后,其执行上下文环境将被销毁,其中的变量也会被同时销毁。

但是在当时那篇文章中留了一个问号——有些情况下,函数调用完成之后,其执行上下文环境不会接着被销毁。这就是需要理解闭包的核心内容。

稍微分析一下


图片.png

第一步,代码执行前生成全局上下文环境,并在执行时对其中变量进行赋值。此时全局上下文环境是活动状态


图片.png

第二步,执行第17行代码时,调用fn(),产生fn()执行上下文环境,压栈,并设置为活动状态。


图片.png

第三步,执行完17行,fn()调用完成。按理说应该销毁掉 fn() 的执行上下文环境,但是这里不能这么做。注意重点来了:因为执行 fn() 时,返回的是一个函数。函数特别之处是可以创建一个独立的作用域,而返回的这个函数体中,有一个自由变量 max 要引用 fn 作用域下的 fn() 上下文环境中的max。因此这个 max 不能被销毁,销毁之后 bar 函数中的 max 就找不到值了

因此,这里的 fn() 上下文环境不能被销毁,还依然存在于执行上下文栈中。
-- 即,执行到
第18行时,全局上下文环境将变为活动状态,但是fn()上下文环境依然会在执行上下文栈中。另外,执行完第18行,全局上下文环境中的max被赋值为100。如下图:


图片.png

第四步,执行到第20行,执行f1(15),即执行bar(15),创建bar(15)上下文环境,并将其设置为活动状态。


图片.png

执行bar(15)时,max是自由变量,需要向创建bar函数的作用域中查找,找到了max的值为10。

这里的重点就在于,创建bar函数是在执行fn()时创建的。==fn()早就执行结束了,但是fn()执行上下文环境还存在与栈中,因此bar(15)时,max可以查找到。如果fn()上下文环境销毁了,那么max就找不到了==

使用闭包会增加内容开销,现在很明显了吧!

第五步,执行完20行就是上下文环境的销毁过程,这里就不再赘述了。

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