JavaScript学习记录5

第六节 函数

1. 概述

1.1 函数的声明

JavaScript 有三种声明函数的方法。

（1）function 命令

function命令声明的代码区块，就是一个函数。 function命令后面是函数名，函数名后面是一对圆括号，里面是传入函数的参数。函数体放在大括号里面。

function print(s) {
  console.log(s);
}

上面的代码命名了一个 print函数，以后使用 print()这种形式，就可以调用相应的代码。这叫做函数的声明（Function Declaration）。

（2）函数表达式

除了用 function命令声明函数，还可以采用变量赋值的写法。

var print = function(s) {
  console.log(s);
};

这种写法将一个匿名函数赋值给变量。这时，这个匿名函数又称函数表达式（Function Expression），因为赋值语句的等号右侧只能放表达式。

采用函数表达式声明函数时， function命令后面不带有函数名。如果加上函数名，该函数名只在函数体内部有效，在函数体外部无效。

var print = function x(){
  console.log(typeof x);
};

x
// ReferenceError: x is not defined

print()
// function

上面代码在函数表达式中，加入了函数名 x。这个 x只在函数体内部可用，指代函数表达式本身，其他地方都不可用。这种写法的用处有两个，一是可以在函数体内部调用自身，二是方便除错（除错工具显示函数调用栈时，将显示函数名，而不再显示这里是一个匿名函数）。因此，下面的形式声明函数也非常常见。

var f = function f() {};

需要注意的是，函数的表达式需要在语句的结尾加上分号，表示语句结束。而函数的声明在结尾的大括号后面不用加分号。总的来说，这两种声明函数的方式，差别很细微，可以近似认为是等价的。

（3）Function 构造函数

第三种声明函数的方式是 Function构造函数。

var add = new Function(
  'x',
  'y',
  'return x + y'
);

// 等同于
function add(x, y) {
  return x + y;
}

上面代码中， Function构造函数接受三个参数，除了最后一个参数是 add函数的“函数体”，其他参数都是 add函数的参数。

你可以传递任意数量的参数给 Function构造函数，只有最后一个参数会被当做函数体，如果只有一个参数，该参数就是函数体。

var foo = new Function(
  'return "hello world";'
);

// 等同于
function foo() {
  return 'hello world';
}

Function构造函数可以不使用 new命令，返回结果完全一样。

总的来说，这种声明函数的方式非常不直观，几乎无人使用。

1.2 函数的重复声明

如果同一个函数被多次声明，后面的声明就会覆盖前面的声明。

function f() {
  console.log(1);
}
f() // 2

function f() {
  console.log(2);
}
f() // 2

上面代码中，后一次的函数声明覆盖了前面一次。而且，由于函数名的提升（参见下文），前一次声明在任何时候都是无效的，这一点要特别注意。

1.3 圆括号运算符，return 语句和递归

调用函数时，要使用圆括号运算符。圆括号之中，可以加入函数的参数。

function add(x, y) {
  return x + y;
}

add(1, 1) // 2

上面代码中，函数名后面紧跟一对圆括号，就会调用这个函数。

函数体内部的 return语句，表示返回。JavaScript 引擎遇到 return语句，就直接返回 return后面的那个表达式的值，后面即使还有语句，也不会得到执行。也就是说， return语句所带的那个表达式，就是函数的返回值。 return语句不是必需的，如果没有的话，该函数就不返回任何值，或者说返回 undefined。

函数可以调用自身，这就是递归（recursion）。下面就是通过递归，计算斐波那契数列的代码。

function fib(num) {
  if (num === 0) return 0;
  if (num === 1) return 1;
  return fib(num - 2) + fib(num - 1);
}

fib(6) // 8

上面代码中， fib函数内部又调用了 fib，计算得到斐波那契数列的第6个元素是8。

1.4 第一等公民

JavaScript 语言将函数看作一种值，与其它值（数值、字符串、布尔值等等）地位相同。凡是可以使用值的地方，就能使用函数。比如，可以把函数赋值给变量和对象的属性，也可以当作参数传入其他函数，或者作为函数的结果返回。函数只是一个可以执行的值，此外并无特殊之处。

由于函数与其他数据类型地位平等，所以在 JavaScript 语言中又称函数为第一等公民。

function add(x, y) {
  return x + y;
}

// 将函数赋值给一个变量
var operator = add;

// 将函数作为参数和返回值
function a(op){
  return op;
}
a(add)(1, 1)
// 2

1.5 函数名的提升

JavaScript 引擎将函数名视同变量名，所以采用 function命令声明函数时，整个函数会像变量声明一样，被提升到代码头部。所以，下面的代码不会报错。

f();

function f() {}

表面上，上面代码好像在声明之前就调用了函数 f。但是实际上，由于“变量提升”，函数 f被提升到了代码头部，也就是在调用之前已经声明了。但是，如果采用赋值语句定义函数，JavaScript 就会报错。

f();
var f = function (){};
// TypeError: undefined is not a function

上面的代码等同于下面的形式。

var f;
f();
f = function () {};

上面代码第二行，调用 f的时候， f只是被声明了，还没有被赋值，等于 undefined，所以会报错。

注意，如果像下面例子那样，采用 function命令和 var赋值语句声明同一个函数，由于存在函数提升，最后会采用 var赋值语句的定义。

var f = function () {
  console.log('1');
}

function f() {
  console.log('2');
}

f() // 1

上面例子中，表面上后面声明的函数 f，应该覆盖前面的 var赋值语句，但是由于存在函数提升，实际上正好反过来。

2. 函数的属性和方法

2.1 name 属性

函数的 name属性返回函数的名字。

function f1() {}
f1.name // "f1"

如果是通过变量赋值定义的函数，那么 name属性返回变量名。

var f2 = function () {};
f2.name // "f2"

但是，上面这种情况，只有在变量的值是一个匿名函数时才是如此。如果变量的值是一个具名函数，那么 name属性返回 function关键字之后的那个函数名。

var f3 = function myName() {};
f3.name // 'myName'

上面代码中， f3.name返回函数表达式的名字。注意，真正的函数名还是 f3，而 myName这个名字只在函数体内部可用。

name属性的一个用处，就是获取参数函数的名字。

var myFunc = function () {};

function test(f) {
  console.log(f.name);
}

test(myFunc) // myFunc

上面代码中，函数 test内部通过 name属性，就可以知道传入的参数是什么函数。

2.2 length 属性

函数的 length属性返回函数预期传入的参数个数，即函数定义之中的参数个数。

function f(a, b) {}
f.length // 2

上面代码定义了空函数 f，它的 length属性就是定义时的参数个数。不管调用时输入了多少个参数， length属性始终等于2。

length属性提供了一种机制，判断定义时和调用时参数的差异，以便实现面向对象编程的“方法重载”（overload）。

2.3 toString()

函数的 toString()方法返回一个字符串，内容是函数的源码。

function f() {
  a();
  b();
  c();
}

f.toString()
// function f() {
//  a();
//  b();
//  c();
// }

上面示例中，函数 f的 toString()方法返回了 f的源码，包含换行符在内。

对于那些原生的函数， toString()方法返回 function (){[native code]}。

Math.sqrt.toString()
// "function sqrt() { [native code] }"

上面代码中， Math.sqrt()是 JavaScript 引擎提供的原生函数， toString()方法就返回原生代码的提示。

函数内部的注释也可以返回。

function f() {/*
  这是一个
  多行注释
*/}

f.toString()
// "function f(){/*
//   这是一个
//   多行注释
// */}"

利用这一点，可以变相实现多行字符串。

var multiline = function (fn) {
  var arr = fn.toString().split('\n');
  return arr.slice(1, arr.length - 1).join('\n');
};

function f() {/*
  这是一个
  多行注释
*/}

multiline(f);
// " 这是一个
//   多行注释"

上面示例中，函数 f内部有一个多行注释， toString()方法拿到 f的源码后，去掉首尾两行，就得到了一个多行字符串。

3. 函数作用域

3.1 定义

作用域（scope）指的是变量存在的范围。在 ES5 的规范中，JavaScript 只有两种作用域：一种是 全局作用域，变量在整个程序中一直存在，所有地方都可以读取；另一种是 函数作用域，变量只在函数内部存在。ES6 又新增了块级作用域，本教程不涉及。

对于顶层函数来说，函数外部声明的变量就是全局变量（global variable），它可以在函数内部读取。

var v = 1;

function f() {
  console.log(v);
}

f()
// 1

上面的代码表明，函数 f内部可以读取全局变量 v。

在函数内部定义的变量，外部无法读取，称为“局部变量”（local variable）。

function f(){
  var v = 1;
}

v // ReferenceError: v is not defined

上面代码中，变量 v在函数内部定义，所以是一个局部变量，函数之外就无法读取。

函数内部定义的变量，会在该作用域内覆盖同名全局变量。

var v = 1;

function f(){
  var v = 2;
  console.log(v);
}

f() // 2
v // 1

上面代码中，变量 v同时在函数的外部和内部有定义。结果，在函数内部定义，局部变量 v覆盖了全局变量 v。

注意，对于 var命令来说，局部变量只能在函数内部声明，在其他区块中声明，一律都是全局变量。

if (true) {
  var x = 5;
}
console.log(x);  // 5

上面代码中，变量 x在条件判断区块之中声明，结果就是一个全局变量，可以在区块之外读取。

3.2 函数内部的变量提升

与全局作用域一样，函数作用域内部也会产生“变量提升”现象。 var命令声明的变量，不管在什么位置，变量声明都会被提升到函数体的头部。

function foo(x) {
  if (x > 100) {
    var tmp = x - 100;
  }
}

// 等同于
function foo(x) {
  var tmp;
  if (x > 100) {
    tmp = x - 100;
  };
}

3.3 函数本身的作用域

函数本身也是一个值，也有自己的作用域。它的作用域与变量一样，就是其声明时所在的作用域，与其运行时所在的作用域无关。

var a = 1;
var x = function () {
  console.log(a);
};

function f() {
  var a = 2;
  x();
}

f() // 1

上面代码中，函数 x是在函数 f的外部声明的，所以它的作用域绑定外层，内部变量 a不会到函数 f体内取值，所以输出 1，而不是 2。

总之，函数执行时所在的作用域，是定义时的作用域，而不是调用时所在的作用域。

很容易犯错的一点是，如果函数 A调用函数 B，却没考虑到函数 B不会引用函数 A的内部变量。

var x = function () {
  console.log(a);
};

function y(f) {
  var a = 2;
  f();
}

y(x)
// ReferenceError: a is not defined

上面代码将函数 x作为参数，传入函数 y。但是，函数 x是在函数 y体外声明的，作用域绑定外层，因此找不到函数 y的内部变量 a，导致报错。

同样的，函数体内部声明的函数，作用域绑定函数体内部。

function foo() {
  var x = 1;
  function bar() {
    console.log(x);
  }
  return bar;
}

var x = 2;
var f = foo();
f() // 1

上面代码中，函数 foo内部声明了一个函数 bar， bar的作用域绑定 foo。当我们在 foo外部取出 bar执行时，变量 x指向的是 foo内部的 x，而不是 foo外部的 x。正是这种机制，构成了下文要讲解的“闭包”现象。

4. 参数

4.1 概述

函数运行的时候，有时需要提供外部数据，不同的外部数据会得到不同的结果，这种外部数据就叫参数。

function square(x) {
  return x * x;
}

square(2) // 4
square(3) // 9

上式的 x就是 square函数的参数。每次运行的时候，需要提供这个值，否则得不到结果。

4.2 参数的省略

函数参数不是必需的，JavaScript 允许省略参数。

function f(a, b) {
  return a;
}

f(1, 2, 3) // 1
f(1) // 1
f() // undefined

f.length // 2

上面代码的函数 f定义了两个参数，但是运行时无论提供多少个参数（或者不提供参数），JavaScript 都不会报错。省略的参数的值就变为 undefined。需要注意的是，函数的 length属性与实际传入的参数个数无关，只反映函数预期传入的参数个数。

但是，没有办法只省略靠前的参数，而保留靠后的参数。如果一定要省略靠前的参数，只有显式传入 undefined。

function f(a, b) {
  return a;
}

f( , 1) // SyntaxError: Unexpected token ,(…)
f(undefined, 1) // undefined

上面代码中，如果省略第一个参数，就会报错。

4.3 传递方式

函数参数如果是原始类型的值（数值、字符串、布尔值），传递方式是传值传递（passes by value）。这意味着，在函数体内修改参数值，不会影响到函数外部。

var p = 2;

function f(p) {
  p = 3;
}
f(p);

p // 2

上面代码中，变量 p是一个原始类型的值，传入函数 f的方式是传值传递。因此，在函数内部， p的值是原始值的拷贝，无论怎么修改，都不会影响到原始值。

但是，如果函数参数是复合类型的值（数组、对象、其他函数），传递方式是传址传递（pass by reference）。也就是说，传入函数的原始值的地址，因此在函数内部修改参数，将会影响到原始值。

var obj = { p: 1 };

function f(o) {
  o.p = 2;
}
f(obj);

obj.p // 2

上面代码中，传入函数 f的是参数对象 obj的地址。因此，在函数内部修改 obj的属性 p，会影响到原始值。

注意，如果函数内部修改的，不是参数对象的某个属性，而是替换掉整个参数，这时不会影响到原始值。

var obj = [1, 2, 3];

function f(o) {
  o = [2, 3, 4];
}
f(obj);

obj // [1, 2, 3]

上面代码中，在函数 f()内部，参数对象 obj被整个替换成另一个值。这时不会影响到原始值。这是因为，形式参数（ o）的值实际是参数 obj的地址，重新对 o赋值导致 o指向另一个地址，保存在原地址上的值当然不受影响。

4.4 同名参数

如果有同名的参数，则取最后出现的那个值。

function f(a, a) {
  console.log(a);
}

f(1, 2) // 2

上面代码中，函数 f()有两个参数，且参数名都是 a。取值的时候，以后面的 a为准，即使后面的 a没有值或被省略，也是以其为准。

function f(a, a) {
  console.log(a);
}

f(1) // undefined

调用函数 f()的时候，没有提供第二个参数， a的取值就变成了 undefined。这时，如果要获得第一个 a的值，可以使用 arguments对象。

function f(a, a) {
  console.log(arguments[0]);
}

f(1) // 1

4.5 arguments 对象

（1）定义

由于 JavaScript 允许函数有不定数目的参数，所以需要一种机制，可以在函数体内部读取所有参数。这就是 arguments对象的由来。

arguments对象包含了函数运行时的所有参数， arguments[0]就是第一个参数， arguments[1]就是第二个参数，以此类推。这个对象只有在函数体内部，才可以使用。

var f = function (one) {
  console.log(arguments[0]);
  console.log(arguments[1]);
  console.log(arguments[2]);
}

f(1, 2, 3)
// 1
// 2
// 3

正常模式下， arguments对象可以在运行时修改。

var f = function(a, b) {
  arguments[0] = 3;
  arguments[1] = 2;
  return a + b;
}

f(1, 1) // 5

上面代码中，函数 f()调用时传入的参数，在函数内部被修改成 3和 2。

严格模式下， arguments对象与函数参数不具有联动关系。也就是说，修改 arguments对象不会影响到实际的函数参数。

var f = function(a, b) {
  'use strict'; // 开启严格模式
  arguments[0] = 3;
  arguments[1] = 2;
  return a + b;
}

f(1, 1) // 2

上面代码中，函数体内是严格模式，这时修改 arguments对象，不会影响到真实参数 a和 b。

通过 arguments对象的 length属性，可以判断函数调用时到底带几个参数。

function f() {
  return arguments.length;
}

f(1, 2, 3) // 3
f(1) // 1
f() // 0

（2）与数组的关系

需要注意的是，虽然 arguments很像数组，但它是一个对象。数组专有的方法（比如 slice和 forEach），不能在 arguments对象上直接使用。

如果要让 arguments对象使用数组方法，真正的解决方法是将 arguments转为真正的数组。下面是两种常用的转换方法： slice方法和逐一填入新数组。

var args = Array.prototype.slice.call(arguments);

// 或者
var args = [];
for (var i = 0; i < arguments.length; i++) {
  args.push(arguments[i]);
}

（3）callee 属性

arguments对象带有一个 callee属性，返回它所对应的原函数。

var f = function () {
  console.log(arguments.callee === f);
}

f() // true

可以通过 arguments.callee，达到调用函数自身的目的。这个属性在严格模式里面是禁用的，因此不建议使用。

5. 函数的其他知识点

5.1 闭包

闭包（closure）是 JavaScript 语言的一个难点，也是它的特色，很多高级应用都要依靠闭包实现。

理解闭包，首先必须理解变量作用域。前面提到，JavaScript 有两种作用域：全局作用域和函数作用域。函数内部可以直接读取全局变量。

var n = 999;

function f1() {
  console.log(n);
}
f1() // 999

上面代码中，函数 f1可以读取全局变量 n。

但是，正常情况下，函数外部无法读取函数内部声明的变量。

function f1() {
  var n = 999;
}

console.log(n)
// Uncaught ReferenceError: n is not defined(

上面代码中，函数 f1内部声明的变量 n，函数外是无法读取的。

如果出于种种原因，需要得到函数内的局部变量。正常情况下，这是办不到的，只有通过变通方法才能实现。那就是在函数的内部，再定义一个函数。

function f1() {
  var n = 999;
  function f2() {
　　console.log(n); // 999
  }
}

上面代码中，函数 f2就在函数 f1内部，这时 f1内部的所有局部变量，对 f2都是可见的。但是反过来就不行， f2内部的局部变量，对 f1就是不可见的。这就是 JavaScript 语言特有的"链式作用域"结构（chain scope），子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以，父对象的所有变量，对子对象都是可见的，反之则不成立。

既然 f2可以读取 f1的局部变量，那么只要把 f2作为返回值，我们不就可以在 f1外部读取它的内部变量了吗！

function f1() {
  var n = 999;
  function f2() {
    console.log(n);
  }
  return f2;
}

var result = f1();
result(); // 999

上面代码中，函数 f1的返回值就是函数 f2，由于 f2可以读取 f1的内部变量，所以就可以在外部获得 f1的内部变量了。

闭包就是函数 f2，即能够读取其他函数内部变量的函数。由于在 JavaScript 语言中，只有函数内部的子函数才能读取内部变量，因此可以把闭包简单理解成“定义在一个函数内部的函数”。闭包最大的特点，就是它可以“记住”诞生的环境，比如 f2记住了它诞生的环境 f1，所以从 f2可以得到 f1的内部变量。在本质上，闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

闭包的最大用处有两个，一个是可以读取外层函数内部的变量，另一个就是让这些变量始终保持在内存中，即闭包可以使得它诞生环境一直存在。请看下面的例子，闭包使得内部变量记住上一次调用时的运算结果。

function createIncrementor(start) {
  return function () {
    return start++;
  };
}

var inc = createIncrementor(5);

inc() // 5
inc() // 6
inc() // 7

上面代码中， start是函数 createIncrementor的内部变量。通过闭包， start的状态被保留了，每一次调用都是在上一次调用的基础上进行计算。从中可以看到，闭包 inc使得函数 createIncrementor的内部环境，一直存在。所以，闭包可以看作是函数内部作用域的一个接口。

为什么闭包能够返回外层函数的内部变量？原因是闭包（上例的 inc）用到了外层变量（ start），导致外层函数（ createIncrementor）不能从内存释放。只要闭包没有被垃圾回收机制清除，外层函数提供的运行环境也不会被清除，它的内部变量就始终保存着当前值，供闭包读取。

闭包的另一个用处，是封装对象的私有属性和私有方法。

function Person(name) {
  var _age;
  function setAge(n) {
    _age = n;
  }
  function getAge() {
    return _age;
  }

  return {
    name: name,
    getAge: getAge,
    setAge: setAge
  };
}

var p1 = Person('张三');
p1.setAge(25);
p1.getAge() // 25

上面代码中，函数 Person的内部变量 _age，通过闭包 getAge和 setAge，变成了返回对象 p1的私有变量。

注意，外层函数每次运行，都会生成一个新的闭包，而这个闭包又会保留外层函数的内部变量，所以内存消耗很大。因此不能滥用闭包，否则会造成网页的性能问题。

5.2 立即调用的函数表达式（IIFE）

根据 JavaScript 的语法，圆括号 ()跟在函数名之后，表示调用该函数。比如， print()就表示调用 print函数。

有时，我们需要在定义函数之后，立即调用该函数。这时，你不能在函数的定义之后加上圆括号，这会产生语法错误。

function(){ /* code */ }();
// SyntaxError: Unexpected token (

产生这个错误的原因是， function这个关键字既可以当作语句，也可以当作表达式。

// 语句
function f() {}

// 表达式
var f = function f() {}

当作表达式时，函数可以定义后直接加圆括号调用。

var f = function f(){ return 1}();
f // 1

上面的代码中，函数定义后直接加圆括号调用，没有报错。原因就是 function作为表达式，引擎就把函数定义当作一个值。这种情况下，就不会报错。

为了避免解析的歧义，JavaScript 规定，如果 function关键字出现在行首，一律解释成语句。因此，引擎看到行首是 function关键字之后，认为这一段都是函数的定义，不应该以圆括号结尾，所以就报错了。

函数定义后立即调用的解决方法，就是不要让 function出现在行首，让引擎将其理解成一个表达式。最简单的处理，就是将其放在一个圆括号里面。

(function(){ /* code */ }());
// 或者
(function(){ /* code */ })();

上面两种写法都是以圆括号开头，引擎就会认为后面跟的是一个表达式，而不是函数定义语句，所以就避免了错误。这就叫做“立即调用的函数表达式”（Immediately-Invoked Function Expression），简称 IIFE。

注意，上面两种写法最后的分号都是必须的。如果省略分号，遇到连着两个 IIFE，可能就会报错。

// 报错
(function(){ /* code */ }())
(function(){ /* code */ }())

上面代码的两行之间没有分号，JavaScript 会将它们连在一起解释，将第二行解释为第一行的参数。

推而广之，任何让解释器以表达式来处理函数定义的方法，都能产生同样的效果，比如下面三种写法。

var i = function(){ return 10; }();
true && function(){ /* code */ }();
0, function(){ /* code */ }();

甚至像下面这样写，也是可以的。

!function () { /* code */ }();
~function () { /* code */ }();
-function () { /* code */ }();
+function () { /* code */ }();

通常情况下，只对匿名函数使用这种“立即执行的函数表达式”。它的目的有两个：一是不必为函数命名，避免了污染全局变量；二是 IIFE 内部形成了一个单独的作用域，可以封装一些外部无法读取的私有变量。

// 写法一
var tmp = newData;
processData(tmp);
storeData(tmp);

// 写法二
(function () {
  var tmp = newData;
  processData(tmp);
  storeData(tmp);
}());

上面代码中，写法二比写法一更好，因为完全避免了污染全局变量。

6. eval 命令

6.1 基本用法

eval命令接受一个字符串作为参数，并将这个字符串当作语句执行。

eval('var a = 1;');
a // 1

上面代码将字符串当作语句运行，生成了变量 a。

如果参数字符串无法当作语句运行，那么就会报错。

eval('3x') // Uncaught SyntaxError: Invalid or unexpected token

放在 eval中的字符串，应该有独自存在的意义，不能用来与 eval以外的命令配合使用。举例来说，下面的代码将会报错。

eval('return;'); // Uncaught SyntaxError: Illegal return statement

上面代码会报错，因为 return不能单独使用，必须在函数中使用。

如果 eval的参数不是字符串，那么会原样返回。

eval(123) // 123

eval没有自己的作用域，都在当前作用域内执行，因此可能会修改当前作用域的变量的值，造成安全问题。

var a = 1;
eval('a = 2');

a // 2

上面代码中， eval命令修改了外部变量 a的值。由于这个原因， eval有安全风险。

为了防止这种风险，JavaScript 规定，如果使用严格模式， eval内部声明的变量，不会影响到外部作用域。

(function f() {
  'use strict';
  eval('var foo = 123');
  console.log(foo);  // ReferenceError: foo is not defined
})()

上面代码中，函数 f内部是严格模式，这时 eval内部声明的 foo变量，就不会影响到外部。

不过，即使在严格模式下， eval依然可以读写当前作用域的变量。

(function f() {
  'use strict';
  var foo = 1;
  eval('foo = 2');
  console.log(foo);  // 2
})()

上面代码中，严格模式下， eval内部还是改写了外部变量，可见安全风险依然存在。

总之， eval的本质是在当前作用域之中，注入代码。由于安全风险和不利于 JavaScript 引擎优化执行速度，一般不推荐使用。通常情况下， eval最常见的场合是解析 JSON 数据的字符串，不过正确的做法应该是使用原生的 JSON.parse方法。

6.2 eval 的别名调用

前面说过 eval不利于引擎优化执行速度。更麻烦的是，还有下面这种情况，引擎在静态代码分析的阶段，根本无法分辨执行的是 eval。

var m = eval;
m('var x = 1');
x // 1

上面代码中，变量 m是 eval的别名。静态代码分析阶段，引擎分辨不出 m('var x = 1')执行的是 eval命令。

为了保证 eval的别名不影响代码优化，JavaScript 的标准规定，凡是使用别名执行 eval， eval内部一律是全局作用域。

var a = 1;

function f() {
  var a = 2;
  var e = eval;
  e('console.log(a)');
}

f() // 1

上面代码中， eval是别名调用，所以即使它是在函数中，它的作用域还是全局作用域，因此输出的 a为全局变量。这样的话，引擎就能确认 e()不会对当前的函数作用域产生影响，优化的时候就可以把这一行排除掉。

eval的别名调用的形式五花八门，只要不是直接调用，都属于别名调用，因为引擎只能分辨 eval()这一种形式是直接调用。

eval.call(null, '...')
window.eval('...')
(1, eval)('...')
(eval, eval)('...')

上面这些形式都是 eval的别名调用，作用域都是全局作用域。

第七节 数组

1. 定义

数组（array）是按次序排列的一组值。每个值的位置都有编号（从0开始），整个数组用方括号表示。

var arr = ['a', 'b', 'c'];

上面代码中的 a、 b、 c就构成一个数组，两端的方括号是数组的标志。 a是0号位置， b是1号位置， c是2号位置。

除了在定义时赋值，数组也可以先定义后赋值。

var arr = [];

arr[0] = 'a';
arr[1] = 'b';
arr[2] = 'c';

任何类型的数据，都可以放入数组。

var arr = [
  {a: 1},
  [1, 2, 3],
  function() {return true;}
];

arr[0] // Object {a: 1}
arr[1] // [1, 2, 3]
arr[2] // function (){return true;}

上面数组 arr的3个成员依次是对象、数组、函数。

如果数组的元素还是数组，就形成了多维数组。

var a = [[1, 2], [3, 4]];
a[0][1] // 2
a[1][1] // 4

2. 数组的本质

本质上，数组属于一种特殊的对象。 typeof运算符会返回数组的类型是 object。

typeof [1, 2, 3] // "object"

上面代码表明， typeof运算符认为数组的类型就是对象。

数组的特殊性体现在，它的键名是按次序排列的一组整数（0，1，2...）。

var arr = ['a', 'b', 'c'];

Object.keys(arr)
// ["0", "1", "2"]

上面代码中， Object.keys方法返回数组的所有键名。可以看到数组的键名就是整数0、1、2。

由于数组成员的键名是固定的（默认总是0、1、2...），因此数组不用为每个元素指定键名，而对象的每个成员都必须指定键名。JavaScript 语言规定，对象的键名一律为字符串，所以，数组的键名其实也是字符串。之所以可以用数值读取，是因为非字符串的键名会被转为字符串。

var arr = ['a', 'b', 'c'];

arr['0'] // 'a'
arr[0] // 'a'

上面代码分别用数值和字符串作为键名，结果都能读取数组。原因是数值键名被自动转为了字符串。

注意，这点在赋值时也成立。一个值总是先转成字符串，再作为键名进行赋值。

var a = [];

a[1.00] = 6;
a[1] // 6

上面代码中，由于 1.00转成字符串是 1，所以通过数字键 1可以读取值。

上一章说过，对象有两种读取成员的方法：点结构（ object.key）和方括号结构（ object[key]）。但是，对于数值的键名，不能使用点结构。

var arr = [1, 2, 3];
arr.0 // SyntaxError

上面代码中， arr.0的写法不合法，因为单独的数值不能作为标识符（identifier）。所以，数组成员只能用方括号 arr[0]表示（方括号是运算符，可以接受数值）。

3. length 属性

数组的 length属性，返回数组的成员数量。

['a', 'b', 'c'].length // 3

JavaScript 使用一个32位整数，保存数组的元素个数。这意味着，数组成员最多只有 4294967295 个（232 - 1）个，也就是说 length属性的最大值就是 4294967295。

只要是数组，就一定有 length属性。该属性是一个动态的值，等于键名中的最大整数加上 1。

var arr = ['a', 'b'];
arr.length // 2

arr[2] = 'c';
arr.length // 3

arr[9] = 'd';
arr.length // 10

arr[1000] = 'e';
arr.length // 1001

上面代码表示，数组的数字键不需要连续， length属性的值总是比最大的那个整数键大 1。另外，这也表明数组是一种动态的数据结构，可以随时增减数组的成员。

length属性是可写的。如果人为设置一个小于当前成员个数的值，该数组的成员数量会自动减少到 length设置的值。

var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
arr.length // 3

arr.length = 2;
arr // ["a", "b"]

上面代码表示，当数组的 length属性设为2（即最大的整数键只能是1）那么整数键2（值为 c）就已经不在数组中了，被自动删除了。

清空数组的一个有效方法，就是将 length属性设为0。

var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];

arr.length = 0;
arr // []

如果人为设置 length大于当前元素个数，则数组的成员数量会增加到这个值，新增的位置都是空位。

var a = ['a'];

a.length = 3;
a[1] // undefined

上面代码表示，当 length属性设为大于数组个数时，读取新增的位置都会返回 undefined。

如果人为设置 length为不合法的值，JavaScript 会报错。

// 设置负值
[].length = -1
// RangeError: Invalid array length

// 数组元素个数大于等于2的32次方
[].length = Math.pow(2, 32)
// RangeError: Invalid array length

// 设置字符串
[].length = 'abc'
// RangeError: Invalid array length

值得注意的是，由于数组本质上是一种对象，所以可以为数组添加属性，但是这不影响 length属性的值。

var a = [];

a['p'] = 'abc';
a.length // 0

a[2.1] = 'abc';
a.length // 0

上面代码将数组的键分别设为字符串和小数，结果都不影响 length属性。因为， length属性的值就是等于最大的数字键加1，而这个数组没有整数键，所以 length属性保持为 0。

如果数组的键名是添加超出范围的数值，该键名会自动转为字符串。

var arr = [];
arr[-1] = 'a';
arr[Math.pow(2, 32)] = 'b';

arr.length // 0
arr[-1] // "a"
arr[4294967296] // "b"

上面代码中，我们为数组 arr添加了两个不合法的数字键，结果 length属性没有发生变化。这些数字键都变成了字符串键名。最后两行之所以会取到值，是因为取键值时，数字键名会默认转为字符串。

4. in 运算符

检查某个键名是否存在的运算符 in，适用于对象，也适用于数组。

var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
2 in arr  // true
'2' in arr // true
4 in arr // false

上面代码表明，数组存在键名为 2的键。由于键名都是字符串，所以数值 2会自动转成字符串。

注意，如果数组的某个位置是空位， in运算符返回 false。

var arr = [];
arr[100] = 'a';

100 in arr // true
1 in arr // false

上面代码中，数组 arr只有一个成员 arr[100]，其他位置的键名都会返回 false。

5. for...in 循环和数组的遍历

for...in循环不仅可以遍历对象，也可以遍历数组，毕竟数组只是一种特殊对象。

var a = [1, 2, 3];

for (var i in a) {
  console.log(a[i]);
}
// 1
// 2
// 3

但是， for...in不仅会遍历数组所有的数字键，还会遍历非数字键。

var a = [1, 2, 3];
a.foo = true;

for (var key in a) {
  console.log(key);
}
// 0
// 1
// 2
// foo

上面代码在遍历数组时，也遍历到了非整数键 foo。所以，不推荐使用 for...in遍历数组。

数组的遍历可以考虑使用 for循环或 while循环。

var a = [1, 2, 3];

// for循环
for(var i = 0; i < a.length; i++) {
  console.log(a[i]);
}

// while循环
var i = 0;
while (i < a.length) {
  console.log(a[i]);
  i++;
}

var l = a.length;
while (l--) {
  console.log(a[l]);
}

上面代码是三种遍历数组的写法。最后一种写法是逆向遍历，即从最后一个元素向第一个元素遍历。

数组的 forEach方法，也可以用来遍历数组。

var colors = ['red', 'green', 'blue'];
colors.forEach(function (color) {
  console.log(color);
});
// red
// green
// blue

6. 数组的空位

当数组的某个位置是空元素，即两个逗号之间没有任何值，我们称该数组存在空位（hole）。

var a = [1, , 1];
a.length // 3

上面代码表明，数组的空位不影响 length属性。虽然这个位置没有值，引擎依然认为这个位置是有效的。

需要注意的是，如果最后一个元素后面有逗号，并不会产生空位。也就是说，有没有这个逗号，结果都是一样的。

var a = [1, 2, 3,];

a.length // 3
a // [1, 2, 3]

上面代码中，数组最后一个成员后面有一个逗号，这不影响 length属性的值，与没有这个逗号时效果一样。

数组的空位是可以读取的，返回 undefined。

var a = [, , ,];
a[1] // undefined

使用 delete命令删除一个数组成员，会形成空位，并且不会影响 length属性。

var a = [1, 2, 3];
delete a[1];

a[1] // undefined
a.length // 3

上面代码用 delete命令删除了数组的第二个元素，这个位置就形成了空位，但是对 length属性没有影响。也就是说， length属性不过滤空位。所以，使用 length属性进行数组遍历，一定要非常小心。

数组的某个位置是空位，与某个位置是 undefined，是不一样的。如果是空位，使用数组的 forEach方法、 for...in结构、以及 Object.keys方法进行遍历，空位都会被跳过。

var a = [, , ,];

a.forEach(function (x, i) {
  console.log(i + '. ' + x);
})
// 不产生任何输出

for (var i in a) {
  console.log(i);
}
// 不产生任何输出

Object.keys(a)
// []

如果某个位置是 undefined，遍历的时候就不会被跳过。

var a = [undefined, undefined, undefined];

a.forEach(function (x, i) {
  console.log(i + '. ' + x);
});
// 0. undefined
// 1. undefined
// 2. undefined

for (var i in a) {
  console.log(i);
}
// 0
// 1
// 2

Object.keys(a)
// ['0', '1', '2']

这就是说，空位就是数组没有这个元素，所以不会被遍历到，而 undefined则表示数组有这个元素，值是 undefined，所以遍历不会跳过。

7. 类似数组的对象

如果一个对象的所有键名都是正整数或零，并且有 length属性，那么这个对象就很像数组，语法上称为“类似数组的对象”（array-like object）。

var obj = {
  0: 'a',
  1: 'b',
  2: 'c',
  length: 3
};

obj[0] // 'a'
obj[1] // 'b'
obj.length // 3
obj.push('d') // TypeError: obj.push is not a function

上面代码中，对象 obj就是一个类似数组的对象。但是，“类似数组的对象”并不是数组，因为它们不具备数组特有的方法。对象 obj没有数组的 push方法，使用该方法就会报错。

“类似数组的对象”的根本特征，就是具有 length属性。只要有 length属性，就可以认为这个对象类似于数组。但是有一个问题，这种 length属性不是动态值，不会随着成员的变化而变化。

var obj = {
  length: 0
};
obj[3] = 'd';
obj.length // 0

上面代码为对象 obj添加了一个数字键，但是 length属性没变。这就说明了 obj不是数组。

典型的“类似数组的对象”是函数的 arguments对象，以及大多数 DOM 元素集，还有字符串。

// arguments对象
function args() { return arguments }
var arrayLike = args('a', 'b');

arrayLike[0] // 'a'
arrayLike.length // 2
arrayLike instanceof Array // false

// DOM元素集
var elts = document.getElementsByTagName('h3');
elts.length // 3
elts instanceof Array // false

// 字符串
'abc'[1] // 'b'
'abc'.length // 3
'abc' instanceof Array // false

上面代码包含三个例子，它们都不是数组（ instanceof运算符返回 false），但是看上去都非常像数组。

数组的 slice方法可以将“类似数组的对象”变成真正的数组。

var arr = Array.prototype.slice.call(arrayLike);

除了转为真正的数组，“类似数组的对象”还有一个办法可以使用数组的方法，就是通过 call()把数组的方法放到对象上面。

function print(value, index) {
  console.log(index + ' : ' + value);
}

Array.prototype.forEach.call(arrayLike, print);

上面代码中， arrayLike代表一个类似数组的对象，本来是不可以使用数组的 forEach()方法的，但是通过 call()，可以把 forEach()嫁接到 arrayLike上面调用。

下面的例子就是通过这种方法，在 arguments对象上面调用 forEach方法。

// forEach 方法
function logArgs() {
  Array.prototype.forEach.call(arguments, function (elem, i) {
    console.log(i + '. ' + elem);
  });
}

// 等同于 for 循环
function logArgs() {
  for (var i = 0; i < arguments.length; i++) {
    console.log(i + '. ' + arguments[i]);
  }
}

字符串也是类似数组的对象，所以也可以用 Array.prototype.forEach.call遍历。

Array.prototype.forEach.call('abc', function (chr) {
  console.log(chr);
});
// a
// b
// c

注意，这种方法比直接使用数组原生的 forEach要慢，所以最好还是先将“类似数组的对象”转为真正的数组，然后再直接调用数组的 forEach方法。

var arr = Array.prototype.slice.call('abc');
arr.forEach(function (chr) {
  console.log(chr);
});
// a
// b
// c