函式是一段程式碼,它只定義一次,但可以被執行或呼叫任意次。在 JavaScript 裡,函式即物件,程式可以隨意操控它們。比如,可以把函式賦值給變數,或者作為引數傳遞給其他函式,也可以給它們設定屬性,甚至呼叫它們的方法。如果函式掛載在一個物件上,作為物件的一個屬性,就稱它為物件的方法。如果函式巢狀在其他函式中定義,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數。
函式定義
在 JavaScript 中,函式實際上是物件,每個函式都是 Function
建構函式的例項,因此函式名實際上也是一個指向函式物件的指標,不會與某個函式繫結。函式通常有以下3中定義方式。例如:
// 寫法一:函式宣告(推薦寫法)
function sum (num1, num2) {
return num1 + num2;
}
// 寫法二:函式表示式(推薦寫法)
var sum = function(num1, num2){
return num1 + num2;
};
// 寫法三:Function 建構函式(不推薦寫法)
var sum = new Function("num1", "num2", "return num1 + num2");複製程式碼
由於函式名僅僅是指向函式的指標,因此函式名與包含物件指標的其他變數沒有什麼不同。換句話說,一個函式可能會有多個名字。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複製程式碼
沒有過載
將函式名想象為指標,也有助於理解為什麼 JavaScript 中沒有函式過載的概念。
function addSomeNumber(num){
return num + 100;
}
function addSomeNumber(num) {
return num + 200;
}
var result = addSomeNumber(100); // 300複製程式碼
顯然,這個例子中宣告瞭兩個同名函式,而結果則是後面的函式覆蓋了前面的函式。以上程式碼實際上與下面的程式碼沒有什麼區別。
var addSomeNumber = function (num){
return num + 100;
};
addSomeNumber = function (num) {
return num + 200;
};
var result = addSomeNumber(100); // 300複製程式碼
通過重寫程式碼之後可以很容易明白,在建立第二個函式時,實際上覆蓋了引用第一個函式的變數 addSomeNumber
。
函式宣告與函式表示式
解析器在向執行環境中載入資料時,對「函式宣告」和「函式表示式」並非一視同仁。解析器會率先讀取函式宣告,並使其在執行任何程式碼之前可用(可以訪問);至於函式表示式,則必須等到解析器執行到它所在的程式碼行,才會真正被解釋執行。例如:
console.log(sum(10,10)); // 20
function sum(num1, num2){
return num1 + num2;
}複製程式碼
以上程式碼完全可以正常執行。因為在程式碼開始執行之前,解析器就已經通過一個名為函式宣告提升(function declaration hoisting)的過程,讀取並將函式宣告新增到執行環境中。對程式碼求值時,JavaScript 引擎在第一遍會宣告函式並將它們放到原始碼樹的頂部。所以,即使宣告函式的程式碼在呼叫它的程式碼後面,JavaScript 引擎也能把函式宣告提升到頂部。把上面的「函式宣告」改為等價的「函式表示式」,就會在執行期間導致錯誤。例如:
console.log(sum(10,10)); // Uncaught TypeError: sum is not a function
var sum = function(num1, num2){
return num1 + num2;
};複製程式碼
除了上述區別之外,「函式宣告」與「函式表示式」的語法是等價的。
作為值的函式
因為 JavaScript 中的函式名本身就是變數,所以函式也可以作為值來使用。也就是說,不僅可以像傳遞引數一樣把一個函式傳遞給另一個函式,而且可以將一個函式作為另一個函式的結果返回。來看一看下面的函式。
function callSomeFunction(someFunction, someArgument){
return someFunction(someArgument);
}複製程式碼
這個函式接受兩個引數。第一個引數應該是一個函式,第二個引數應該是要傳遞給該函式的一個值。然後,就可以像下面的例子一樣傳遞函式了。
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"複製程式碼
這裡的 callSomeFunction()
函式是通用的,即無論第一個引數中傳遞進來的是什麼函式,它都會返回執行第一個引數後的結果。要訪問函式的指標而不執行函式的話,必須去掉函式名後面的那對圓括號。因此上面例子中傳遞給 callSomeFunction()
的是 add10
和 getGreeting
,而不是執行它們之後的結果。
當然,還可以從一個函式中返回另一個函式,而且這也是極為有用的一種技術。例如,假設有一個物件陣列,我們想要根據某個物件屬性對陣列進行排序。而傳遞給陣列 sort()
方法的比較函式要接收兩個引數,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,可以定義一個函式,它接收一個屬性名,然後根據這個屬性名來建立一個比較函式,下面就是這個函式的定義。
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;
}
};
}複製程式碼
這個函式定義看起來有點複雜,但實際上無非就是在一個函式中巢狀了另一個函式,而且內部函式前面加了一個 return
操作符。在內部函式接收到 propertyName
引數後,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後,定義比較函式就非常簡單了。上面這個函式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複製程式碼
這裡,我們建立了一個包含兩個物件的陣列 data
。其中,每個物件都包含一個 name
屬性和一個 age
屬性。在預設情況下,sort()
方法會呼叫每個物件的 toString()
方法以確定它們的次序;但得到的結果往往並不符合人類的思維習慣。因此,我們呼叫 createComparisonFunction("name")
方法建立了一個比較函式,以便按照每個物件的 name
屬性值進行排序。而結果排在前面的第一項是 name
為 "Nicholas"
,age
是 29
的物件。然後,我們又使用了 createComparisonFunction("age")
返回的比較函式,這次是按照物件的age屬性排序。得到的結果是 name
值為 "Zachary"
,age
值是 28
的物件排在了第一位。
函式的形參和實參
在函式內部,有兩個特殊的物件:arguments
和 this
。其中,arguments
是一個類陣列物件,包含著傳入函式中的所有引數。雖然 arguments
的主要用途是儲存函式引數,但這個物件還有一個名叫 callee
的屬性,該屬性是一個指標,指向擁有這個 arguments
物件的函式。請看下面這個非常經典的階乘函式。
function factorial(num){
if (num <= 1)="" {="" return="" 1;="" }="" else="" num="" *="" factorial(num-1)="" }<="" code="">=>複製程式碼
定義階乘函式一般都要用到遞迴演算法,如上面的程式碼所示,在函式有名字,而且名字以後也不會變的情況下,這樣定義沒有問題。但問題是這個函式的執行與函式名 factorial
緊緊耦合在了一起。為了消除這種緊密耦合的現象,可以像下面這樣使用 arguments.callee
。
function factorial(num){
if (num <=1) {="" return="" 1;="" }="" else="" num="" *="" arguments.callee(num-1)="" }<="" code="">=1)>複製程式碼
在這個重寫後的 factorial()
函式的函式體內,沒有再引用函式名 factorial
。這樣,無論引用函式時使用的是什麼名字,都可以保證正常完成遞迴呼叫。例如:
var trueFactorial = factorial;
factorial = function(){
return 0;
};
console.log(trueFactorial(5)); // 120
console.log(factorial(5)); // 0複製程式碼
在此,變數 trueFactorial
獲得了 factorial
的值,實際上是在另一個位置上儲存了一個函式的指標。然後,我們又將一個簡單地返回 0
的函式賦值給 factorial
變數。如果像原來的 factorial()
那樣不使用 arguments.callee
,呼叫 trueFactorial()
就會返回 0
。可是,在解除了函式體內的程式碼與函式名的耦合狀態之後,trueFactorial()
仍然能夠正常地計算階乘;至於 factorial()
,它現在只是一個返回 0
的函式。
函式內部的另一個特殊物件是 this
,其行為與 Java 和 C# 中的 this
大致類似。換句話說,this
引用的是函式據以執行的環境物件(當在網頁的全域性作用域中呼叫函式時,this
物件引用的就是 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"複製程式碼
上面這個函式 sayColor()
是在全域性作用域中定義的,它引用了 this
物件。由於在呼叫函式之前,this
的值並不確定,因此 this
可能會在程式碼執行過程中引用不同的物件。當在全域性作用域中呼叫 sayColor()
時,this
引用的是全域性物件 window
;換句話說,對 this.color
求值會轉換成對 window.color
求值,於是結果就返回了 "red"
。而當把這個函式賦給物件 o
並呼叫 o.sayColor()
時,this
引用的是物件 o
,因此對 this.color
求值會轉換成對 o.color
求值,結果就返回了 "blue"
。
請大家一定要牢記,函式的名字僅僅是一個包含指標的變數而已。因此,即使是在不同的環境中執行,全域性的 sayColor()
函式與 o.sayColor()
指向的仍然是同一個函式。
ECMAScript 5也規範化了另一個函式物件的屬性 caller
。這個屬性中儲存著「呼叫當前函式的函式的引用」,如果是在全域性作用域中呼叫當前函式,它的值為 null
。例如:
function outer(){
inner();
}
function inner(){
console.log(arguments.callee.caller);
}
outer();複製程式碼
以上程式碼會導致警告框中顯示 outer()
函式的原始碼。因為 outer()
呼叫了 inter()
,所以 arguments.callee.caller
就指向 outer()
。
在嚴格模式下,訪問 arguments.callee
屬性,或為函式的 caller
屬性賦值,都會導致錯誤。
函式的屬性和方法
JavaScript 中的函式是物件,因此函式也有屬性和方法。每個函式都包含兩個屬性:length
和 prototype
。其中,length
屬性表示函式希望接收的命名引數的個數,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複製程式碼
對於 JavaScript 中的引用型別而言,prototype
是儲存它們所有例項方法的真正所在。換句話說,諸如 toString()
和 valueOf()
等方法實際上都儲存在 prototype
名下,只不過是通過各自物件的例項訪問罷了。在建立自定義引用型別以及實現繼承時,prototype
屬性的作用是極為重要的。在 ECMAScript 5中,prototype
屬性是不可列舉的,因此使用 for-in
無法發現。
每個函式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呼叫函式,實際上等於設定函式體內 this
物件的值。首先,apply()
方法接收兩個引數:一個是在其中執行函式的作用域,另一個是引數陣列。其中,第二個引數可以是 Array
的例項,也可以是 arguments
物件。例如:
function sum(num1, num2){
return num1 + num2;
}
function callSum1(num1, num2){
return sum.apply(this, arguments); // 傳入 arguments 物件
}
function callSum2(num1, num2){
return sum.apply(this, [num1, num2]); // 傳入陣列
}
console.log(callSum1(10,10)); // 20
console.log(callSum2(10,10)); // 20複製程式碼
在上面這個例子中,callSum1()
在執行 sum()
函式時傳入了 this
(因為是在全域性作用域中呼叫的,所以傳入的就是 window
物件)和 arguments
物件。而 callSum2
同樣也呼叫了 sum()
函式,但它傳入的則是 this
和一個引數陣列。這兩個函式都會正常執行並返回正確的結果。
call()
方法與 apply()
方法的作用相同,它們的區別僅在於接收引數的方式不同。對於 call()
方法而言,第一個引數是 this
值沒有變化,變化的是其餘引數都直接傳遞給函式。換句話說,在使用 call()
方法時,傳遞給函式的引數必須逐個列舉出來,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複製程式碼
在使用 call()
方法的情況下,callSum()
必須明確地傳入每一個引數。結果與使用 apply()
沒有什麼不同。至於是使用 apply()
還是 call()
,完全取決於你採取哪種給函式傳遞引數的方式最方便。如果你打算直接傳入 arguments
物件,或者包含函式中先接收到的也是一個陣列,那麼使用 apply()
肯定更方便;否則,選擇 call()
可能更合適。(在不給函式傳遞引數的情況下,使用哪個方法都無所謂。)
事實上,傳遞引數並非 apply()
和 call()
真正的用武之地;它們真正強大的地方是能夠擴充函式賴以執行的作用域。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複製程式碼
這個例子是在前面說明 this
物件的示例基礎上修改而成的。這一次,sayColor()
也是作為全域性函式定義的,而且當在全域性作用域中呼叫它時,它確實會顯示 "red"
,因為對 this.color
的求值會轉換成對 window.color
的求值。而 sayColor.call(this)
和 sayColor.call(window)
,則是兩種顯式地在全域性作用域中呼叫函式的方式,結果當然都會顯示 "red"
。但是,當執行 sayColor.call(o)
時,函式的執行環境就不一樣了,因為此時函式體內的 this
物件指向了 o
,於是結果顯示的是 "blue"
。
使用 call()
或 apply()
來擴充作用域的最大好處,就是物件不需要與方法有任何耦合關係。在前面例子的第一個版本中,我們是先將 sayColor()
函式放到了物件 o
中,然後再通過 o
來呼叫它的;而在這裡重寫的例子中,就不需要先前那個多餘的步驟了。
關卡
// 挑戰一,合併任意個數的字串
var concat = function(){
// 待實現方法體
}
console.log(concat('st','on','e')); // stone複製程式碼
// 挑戰二,輸出指定位置的斐波那契數列
var fioacciSequece = function(count){
// 待實現方法體
}
console.log(fioacciSequece(12)); // 0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89複製程式碼
// 挑戰三,三維陣列或 n 維陣列去重,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){
// 待實現方法體
}
console.log(unique(arr)); // [2,3,4,5,6]複製程式碼
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