javaScript之函数详解

本文档内容参考 《JavaScript 闯关记》之函数

函数是一段代码,它只定义一次,但可以被执行或调用任意次。在 JavaScript 里,函数即对象,程序可以随意操控它们。比如,可以把函数赋值给变量,或者作为参数传递给其他函数,也可以给它们设置属性,甚至调用它们的方法。如果函数挂载在一个对象上,作为对象的一个属性,就称它为对象的方法。如果函数嵌套在其他函数中定义,这样它们就可以访问它们被定义时所处的作用域中的任何变量。

函数定义

在 JavaScript 中,函数实际上是对象,每个函数都是Function构造函数的实例,因此函数名实际上也是一个指向函数对象的指针,不会与某个函数绑定。函数通常有以下3中定义方式。例如:

// 写法一:函数声明(推荐写法)

function   sum(num1, num2){

         return   num1 + num2;

}

// 写法二:函数表达式(推荐写法)

var    sum =function(num1, num2){

        return    num1 + num2;

};

// 写法三:Function 构造函数(不推荐写法)

var   sum =new   Function("num1","num2","return num1 + num2");

由于函数名仅仅是指向函数的指针,因此函数名与包含对象指针的其他变量没有什么不同。换句话说,一个函数可能会有多个名字。例如:

function   sum(num1, num2){

  returnnum1 + num2;

}

console.log(sum(10,10));   // 20

var   anotherSum = sum;

console.log(anotherSum(10,10));   // 20

sum = null;

console.log(anotherSum(10,10));  // 20

没有重载

将函数名想象为指针,也有助于理解为什么 JavaScript 中没有函数重载的概念。

function   addSomeNumber(num){

  return   num +100;

}

function   addSomeNumber(num){

  return   num +200;

}

var   result = addSomeNumber(100);  // 300

显然,这个例子中声明了两个同名函数,而结果则是后面的函数覆盖了前面的函数。以上代码实际上与下面的代码没有什么区别。

var   addSomeNumber = function(num){

  return   num +100;

};

addSomeNumber = function(num){

  return   num +200;

};

var   result = addSomeNumber(100);   // 300

通过重写代码之后可以很容易明白,在创建第二个函数时,实际上覆盖了引用第一个函数的变量addSomeNumber。

函数声明与函数表达式(函数是js中的一等公民,JavaScript 引擎在渲染js时会把通过函数声明声明的函数放在js的顶部优先解析)

解析器在向执行环境中加载数据时,对「函数声明」和「函数表达式」并非一视同仁。解析器会率先读取函数声明,并使其在执行任何代码之前可用(可以访问);至于函数表达式,则必须等到解析器执行到它所在的代码行,才会真正被解释执行。例如:

console.log(sum(10,10));   // 20

function   sum(num1, num2){

  return   num1 + num2;

}

以上代码完全可以正常运行。因为在代码开始执行之前,解析器就已经通过一个名为函数声明提升(function declaration hoisting)的过程,读取并将函数声明添加到执行环境中。对代码求值时,JavaScript 引擎在第一遍会声明函数并将它们放到源代码树的顶部。所以,即使声明函数的代码在调用它的代码后面,JavaScript 引擎也能把函数声明提升到顶部。把上面的「函数声明」改为等价的「函数表达式」,就会在执行期间导致错误。例如:

console.log(sum(10,10));   // Uncaught TypeError: sum is not a function

var   sum =function(num1, num2){

  return   num1 + num2;

};

除了上述区别之外,「函数声明」与「函数表达式」的语法是等价的。

作为值的函数

因为 JavaScript 中的函数名本身就是变量,所以函数也可以作为值来使用。也就是说,不仅可以像传递参数一样把一个函数传递给另一个函数,而且可以将一个函数作为另一个函数的结果返回。来看一看下面的函数。

function   callSomeFunction(someFunction, someArgument){

  return   someFunction(someArgument);

}

这个函数接受两个参数。第一个参数应该是一个函数,第二个参数应该是要传递给该函数的一个值。然后,就可以像下面的例子一样传递函数了。

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"

这里的callSomeFunction()函数是通用的,即无论第一个参数中传递进来的是什么函数,它都会返回执行第一个参数后的结果。要访问函数的指针而不执行函数的话,必须去掉函数名后面的那对圆括号。因此上面例子中传递给callSomeFunction()的是add10和getGreeting,而不是执行它们之后的结果。

当然,还可以从一个函数中返回另一个函数,而且这也是极为有用的一种技术。例如,假设有一个对象数组,我们想要根据某个对象属性对数组进行排序。而传递给数组sort()方法的比较函数要接收两个参数,即要比较的值。可是,我们需要一种方式来指明按照哪个属性来排序。要解决这个问题,可以定义一个函数,它接收一个属性名,然后根据这个属性名来创建一个比较函数,下面就是这个函数的定义。

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;        

               }    

       }

}

这个函数定义看起来有点复杂,但实际上无非就是在一个函数中嵌套了另一个函数,而且内部函数前面加了一个return操作符。在内部函数接收到propertyName参数后,它会使用方括号表示法来取得给定属性的值。取得了想要的属性值之后,定义比较函数就非常简单了。上面这个函数可以像在下面例子中这样使用。

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

这里,我们创建了一个包含两个对象的数组data。其中,每个对象都包含一个name属性和一个age属性。在默认情况下,sort()方法会调用每个对象的toString()方法以确定它们的次序;但得到的结果往往并不符合人类的思维习惯。因此,我们调用createComparisonFunction("name")方法创建了一个比较函数,以便按照每个对象的name属性值进行排序。而结果排在前面的第一项是name为"Nicholas",age是29的对象。然后,我们又使用了createComparisonFunction("age")返回的比较函数,这次是按照对象的age属性排序。得到的结果是name值为"Zachary",age值是28的对象排在了第一位。

函数的形参和实参

在函数内部,有两个特殊的对象:arguments和this。其中,arguments是一个类数组对象,包含着传入函数中的所有参数。虽然arguments的主要用途是保存函数参数,但这个对象还有一个名叫callee的属性,该属性是一个指针,指向拥有这个arguments对象的函数。请看下面这个非常经典的阶乘函数。

function   factorial(num){

        if(num <=1) {

                   return 1;  

        }else{

                  return  num * factorial(num-1)    

       }

}

定义阶乘函数一般都要用到递归算法,如上面的代码所示,在函数有名字,而且名字以后也不会变的情况下,这样定义没有问题。但问题是这个函数的执行与函数名factorial紧紧耦合在了一起。为了消除这种紧密耦合的现象,可以像下面这样使用arguments.callee。

function   factorial(num){

            if(num <=1) {

                       return  1;  

          }else{

                      return  num *arguments.callee(num-1)  

        }

}

在这个重写后的factorial()函数的函数体内,没有再引用函数名factorial。这样,无论引用函数时使用的是什么名字,都可以保证正常完成递归调用。例如:

var   trueFactorial = factorial;

factorial =function(){

         return  0;

};

console.log(trueFactorial(5));   // 120

console.log(factorial(5));   // 0

在此,变量trueFactorial获得了factorial的值,实际上是在另一个位置上保存了一个函数的指针。然后,我们又将一个简单地返回0的函数赋值给factorial变量。如果像原来的factorial()那样不使用arguments.callee,调用trueFactorial()就会返回0。可是,在解除了函数体内的代码与函数名的耦合状态之后,trueFactorial()仍然能够正常地计算阶乘;至于factorial(),它现在只是一个返回0的函数。

函数内部的另一个特殊对象是this,其行为与 Java 和 C# 中的this大致类似。换句话说,this引用的是函数据以执行的环境对象(当在网页的全局作用域中调用函数时,this对象引用的就是window)。来看下面的例子。

window.color ="red";

var o = {color:"blue"};

function sayColor(){

      console.log(this.color);

}

sayColor();   // "red"

o.sayColor = sayColor;

o.sayColor();   // "blue"

上面这个函数sayColor()是在全局作用域中定义的,它引用了this对象。由于在调用函数之前,this的值并不确定,因此this可能会在代码执行过程中引用不同的对象。当在全局作用域中调用sayColor()时,this引用的是全局对象window;换句话说,对this.color求值会转换成对window.color求值,于是结果就返回了"red"。而当把这个函数赋给对象o并调用o.sayColor()时,this引用的是对象o,因此对this.color求值会转换成对o.color求值,结果就返回了"blue"。

请大家一定要牢记,函数的名字仅仅是一个包含指针的变量而已。因此,即使是在不同的环境中执行,全局的sayColor()函数与o.sayColor()指向的仍然是同一个函数。

ECMAScript 5也规范化了另一个函数对象的属性caller。这个属性中保存着「调用当前函数的函数的引用」,如果是在全局作用域中调用当前函数,它的值为null。例如:

function  outer(){  

        inner();

}

function  inner(){

      console.log(arguments.callee.caller);

}

outer();

以上代码会导致警告框中显示outer()函数的源代码。因为outer()调用了inter(),所以arguments.callee.caller就指向outer()。

在严格模式下,访问arguments.callee属性,或为函数的caller属性赋值,都会导致错误。

函数的属性和方法

JavaScript 中的函数是对象,因此函数也有属性和方法。每个函数都包含两个属性:length和prototype。其中,length属性表示函数希望接收的命名参数的个数,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

对于 JavaScript 中的引用类型而言,prototype是保存它们所有实例方法的真正所在。换句话说,诸如toString()和valueOf()等方法实际上都保存在prototype名下,只不过是通过各自对象的实例访问罢了。在创建自定义引用类型以及实现继承时,prototype属性的作用是极为重要的。在 ECMAScript 5中,prototype属性是不可枚举的,因此使用for-in无法发现。

每个函数都包含两个非继承而来的方法:apply()和call()。这两个方法的用途都是在特定的作用域中调用函数,实际上等于设置函数体内this对象的值。首先,apply()方法接收两个参数:一个是在其中运行函数的作用域,另一个是参数数组。其中,第二个参数可以是Array的实例,也可以是arguments对象。例如:

function   sum(num1, num2){

       return   num1 + num2;

}

function    callSum1(num1, num2){

       return   sum.apply(this,arguments);  // 传入 arguments 对象

}

function   callSum2(num1, num2){

      return   sum.apply(this, [num1, num2]);   // 传入数组

}

console.log(callSum1(10,10));   // 20

console.log(callSum2(10,10));   // 20

在上面这个例子中,callSum1()在执行sum()函数时传入了this(因为是在全局作用域中调用的,所以传入的就是window对象)和arguments对象。而callSum2同样也调用了sum()函数,但它传入的则是this和一个参数数组。这两个函数都会正常执行并返回正确的结果。

call()方法与apply()方法的作用相同,它们的区别仅在于接收参数的方式不同。对于call()方法而言,第一个参数是this值没有变化,变化的是其余参数都直接传递给函数。换句话说,在使用call()方法时,传递给函数的参数必须逐个列举出来,如下面的例子所示。

function   sum(num1, num2){

        returnnum1 + num2;

}

function   callSum(num1, num2){

       returnsum.call(this, num1, num2);

}

console.log(callSum(10,10));   // 20

在使用call()方法的情况下,callSum()必须明确地传入每一个参数。结果与使用apply()没有什么不同。至于是使用apply()还是call(),完全取决于你采取哪种给函数传递参数的方式最方便。如果你打算直接传入arguments对象,或者包含函数中先接收到的也是一个数组,那么使用apply()肯定更方便;否则,选择call()可能更合适。(在不给函数传递参数的情况下,使用哪个方法都无所谓。)

事实上,传递参数并非apply()和call()真正的用武之地;它们真正强大的地方是能够扩充函数赖以运行的作用域。下面来看一个例子。

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

这个例子是在前面说明this对象的示例基础上修改而成的。这一次,sayColor()也是作为全局函数定义的,而且当在全局作用域中调用它时,它确实会显示"red",因为对this.color的求值会转换成对window.color的求值。而sayColor.call(this)和sayColor.call(window),则是两种显式地在全局作用域中调用函数的方式,结果当然都会显示"red"。但是,当运行sayColor.call(o)时,函数的执行环境就不一样了,因为此时函数体内的this对象指向了o,于是结果显示的是"blue"。

使用call()或apply()来扩充作用域的最大好处,就是对象不需要与方法有任何耦合关系。在前面例子的第一个版本中,我们是先将sayColor()函数放到了对象o中,然后再通过o来调用它的;而在这里重写的例子中,就不需要先前那个多余的步骤了。

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