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JavaScript变量提升是什么,有何意义
Admin发表于 2022-05-14 17:47:3342 次浏览
相信很多人对“JavaScript变量提升是什么,有何意义”都不太了解,下面群英小编为你详细解释一下这个问题,希望对你有一定的帮助

咱们先看段代码,你觉得下面这段代码输出的结果是什么?

showName()
console.log(myname)
var myname = '极客时间'
function showName() {
    console.log('函数showName被执行');
}

使用过 JavaScript 开发的程序员应该都知道,JavaScript 是按顺序执行的。若按照这个逻辑来理解的话,那么:

  • 当执行到第 1 行的时候,由于函数 showName 还没有定义,所以执行应该会报错;
  • 同样执行第 2 行的时候,由于变量 myname 也未定义,所以同样也会报错。

然而实际执行结果却并非如此, 如下图:

第 1 行输出“函数 showName 被执行”,第 2 行输出“undefined”,这和前面想象中的顺序执行有点不一样啊!

通过上面的执行结果,你应该已经知道了函数或者变量可以在定义之前使用,那如果使用没有定义的变量或者函数,JavaScript 代码还能继续执行吗?为了验证这点,我们可以删除第 3 行变量 myname 的定义,如下所示:

showName()
console.log(myname)
function showName() {
    console.log('函数showName被执行');
}

然后再次执行这段代码时,JavaScript 引擎就会报错,结果如下:

从上面两段代码的执行结果来看,我们可以得出如下三个结论:

  • 在执行过程中,若使用了未声明的变量,那么 JavaScript 执行会报错。
  • 在一个变量定义之前使用它,不会出错,但是该变量的值会为 undefined,而不是定义时的值。
  • 在一个函数定义之前使用它,不会出错,且函数能正确执行。

第一个结论很好理解,因为变量没有定义,这样在执行 JavaScript 代码时,就找不到该变量,所以 JavaScript 会抛出错误。

但是对于第二个和第三个结论,就挺让人费解的:

  • 变量和函数为什么能在其定义之前使用?这似乎表明 JavaScript 代码并不是一行一行执行的。
  • 同样的方式,变量和函数的处理结果为什么不一样?比如上面的执行结果,提前使用的 showName 函数能打印出来完整结果,但是提前使用的 myname 变量值却是 undefined,而不是定义时使用的“极客时间”这个值。

变量提升(Hoisting)

要解释这两个问题,你就需要先了解下什么是变量提升。

不过在介绍变量提升之前,我们先通过下面这段代码,来看看什么是 JavaScript 中的声明和赋值。

var myname = '极客时间'

这段代码你可以把它看成是两行代码组成的:

var myname    //声明部分
myname = '极客时间'  //赋值部分

如下图所示:

上面是变量的声明和赋值,那接下来我们再来看看函数的声明和赋值,结合下面这段代码:

function foo(){
  console.log('foo')
}

var bar = function(){
  console.log('bar')
}

第一个函数 foo 是一个完整的函数声明,也就是说没有涉及到赋值操作;第二个函数是先声明变量 bar,再把function(){console.log(‘bar’)}赋值给 bar。为了直观理解,你可以参考下图:

好了,理解了声明和赋值操作,那接下来我们就可以聊聊什么是变量提升了。

所谓的变量提升,是指在 JavaScript 代码执行过程中,JavaScript 引擎把变量的声明部分和函数的声明部分提升到代码开头的“行为”。变量被提升后,会给变量设置默认值,这个默认值就是我们熟悉的 undefined。

下面我们来模拟下实现:

/*
* 变量提升部分
*/// 把变量 myname提升到开头,// 同时给myname赋值为undefinedvar myname = undefined// 把函数showName提升到开头function showName() {
    console.log('showName被调用');}/*
 * 可执行代码部分
*/showName()console.log(myname)// 去掉var声明部分,保留赋值语句myname = '极客时间'

为了模拟变量提升的效果,我们对代码做了以下调整,如下图:

从图中可以看出,对原来的代码主要做了两处调整:

  • 第一处是把声明的部分都提升到了代码开头,如变量 myname 和函数 showName,并给变量设置默认值 undefined;
  • 第二处是移除原本声明的变量和函数,如var myname = '极客时间’的语句,移除了 var 声明,整个移除 showName 的函数声明。

通过这两步,就可以实现变量提升的效果。你也可以执行这段模拟变量提升的代码,其输出结果和第一段代码应该是完全一样的。

通过这段模拟的变量提升代码,相信你已经明白了可以在定义之前使用变量或者函数的原因——函数和变量在执行之前都提升到了代码开头

JavaScript 代码的执行流程

从概念的字面意义上来看,“变量提升”意味着变量和函数的声明会在物理层面移动到代码的最前面,正如我们所模拟的那样。但,这并不准确。实际上变量和函数声明在代码里的位置是不会改变的,而且是在编译阶段被 JavaScript 引擎放入内存中。对,你没听错,一段 JavaScript 代码在执行之前需要被 JavaScript 引擎编译,编译完成之后,才会进入执行阶段。大致流程你可以参考下图:

1. 编译阶段

那么编译阶段和变量提升存在什么关系呢?

为了搞清楚这个问题,我们还是回过头来看上面那段模拟变量提升的代码,为了方便介绍,可以把这段代码分成两部分。

第一部分:变量提升部分的代码。

var myname = undefined
function showName() {
    console.log('函数showName被执行');
}

第二部分:执行部分的代码。

showName()
console.log(myname)
myname = '极客时间'

下面我们就可以把 JavaScript 的执行流程细化,如下图所示:


从上图可以看出,输入一段代码,经过编译后,会生成两部分内容:执行上下文(Execution context)和可执行代码。

执行上下文是 JavaScript 执行一段代码时的运行环境,比如调用一个函数,就会进入这个函数的执行上下文,确定该函数在执行期间用到的诸如 this、变量、对象以及函数等。

关于执行上下文的细节,我会在下一篇文章《08 | 调用栈:为什么 JavaScript 代码会出现栈溢出?》做详细介绍,现在你只需要知道,在执行上下文中存在一个变量环境的对象(Viriable Environment),该对象中保存了变量提升的内容,比如上面代码中的变量 myname 和函数 showName,都保存在该对象中。

你可以简单地把变量环境对象看成是如下结构:

VariableEnvironment:
     myname -> undefined, 
     showName ->function : {console.log(myname)

了解完变量环境对象的结构后,接下来,我们再结合下面这段代码来分析下是如何生成变量环境对象的。

showName()
console.log(myname)
var myname = '极客时间'
function showName() {
    console.log('函数showName被执行');
}

我们可以一行一行来分析上述代码:

  • 第 1 行和第 2 行,由于这两行代码不是声明操作,所以 JavaScript 引擎不会做任何处理;
  • 第 3 行,由于这行是经过 var 声明的,因此 JavaScript 引擎将在环境对象中创建一个名为 myname 的属性,并使用 undefined 对其初始化;
  • 第 4 行,JavaScript 引擎发现了一个通过 function 定义的函数,所以它将函数定义存储到堆 (HEAP)中,并在环境对象中创建一个 showName 的属性,然后将该属性值指向堆中函数的位置(不了解堆也没关系,JavaScript 的执行堆和执行栈我会在后续文章中介绍)。

这样就生成了变量环境对象。接下来 JavaScript 引擎会把声明以外的代码编译为字节码,至于字节码的细节,我也会在后面文章中做详细介绍,你可以类比如下的模拟代码:

showName()
console.log(myname)
myname = '极客时间'

好了,现在有了执行上下文和可执行代码了,那么接下来就到了执行阶段了。

2. 执行阶段

JavaScript 引擎开始执行“可执行代码”,按照顺序一行一行地执行。下面我们就来一行一行分析下这个执行过程:

  • 当执行到 showName 函数时,JavaScript 引擎便开始在变量环境对象中查找该函数,由于变量环境对象中存在该函数的引用,所以 JavaScript 引擎便开始执行该函数,并输出“函数 showName 被执行”结果。
  • 接下来打印“myname”信息,JavaScript 引擎继续在变量环境对象中查找该对象,由于变量环境存在 myname 变量,并且其值为 undefined,所以这时候就输出 undefined。
  • 接下来执行第 3 行,把“极客时间”赋给 myname 变量,赋值后变量环境中的 myname 属性值改变为“极客时间”,变量环境如下所示:
VariableEnvironment:
     myname -> "极客时间", 
     showName ->function : {console.log(myname)

好了,以上就是一段代码的编译和执行流程 。

代码中出现相同的变量或者函数怎么办?

现在你已经知道了,在执行一段 JavaScript 代码之前,会编译代码,并将代码中的函数和变量保存到执行上下文的变量环境中,那么如果代码中出现了重名的函数或者变量,JavaScript 引擎会如何处理?

我们先看下面这样一段代码:

function showName() {
    console.log('极客邦');
}
showName();
function showName() {
    console.log('极客时间');
}
showName();

在上面代码中,我们先定义了一个 showName 的函数,该函数打印出来“极客邦”;然后调用 showName,并定义了一个 showName 函数,这个 showName 函数打印出来的是“极客时间”;最后接着继续调用 showName。那么你能分析出来这两次调用打印出来的值是什么吗?

我们来分析下其完整执行流程:

  • 首先是编译阶段。遇到了第一个 showName 函数,会将该函数体存放到变量环境中。接下来是第二个 showName 函数,继续存放至变量环境中,但是变量环境中已经存在一个 showName 函数了,此时,第二个 showName 函数会将第一个 showName 函数覆盖掉。这样变量环境中就只存在第二个 showName 函数了。
  • 接下来是执行阶段。先执行第一个 showName 函数,但由于是从变量环境中查找 showName 函数,而变量环境中只保存了第二个 showName 函数,所以最终调用的是第二个函数,打印的内容是“极客时间”。第二次执行 showName 函数也是走同样的流程,所以输出的结果也是“极客时间”。

综上所述,一段代码如果定义了两个相同名字的函数,那么最终生效的是最后一个函数。

总结

好了,今天就到这里,下面我来简单总结下今天的主要内容:

  • JavaScript 代码执行过程中,需要先做变量提升,而之所以需要实现变量提升,是因为 JavaScript 代码在执行之前需要先编译。
  • 在编译阶段,变量和函数会被存放到变量环境中,变量的默认值会被设置为 undefined;在代码执行阶段,JavaScript 引擎会从变量环境中去查找自定义的变量和函数。
  • 如果在编译阶段,存在两个相同的函数,那么最终存放在变量环境中的是最后定义的那个,这是因为后定义的会覆盖掉之前定义的。

感谢各位的阅读,以上就是“JavaScript变量提升是什么,有何意义”的内容了,通过以上内容的阐述,相信大家对JavaScript变量提升是什么,有何意义已经有了进一步的了解,如果想要了解更多相关的内容,欢迎关注群英网络,群英网络将为大家推送更多相关知识点的文章。

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标签: 变量提升
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