JavaScript内部道理系列-变量对象(Variable object)

提要

我们老是会在顺序中定义一些函数和变量,以后会运用这些函数和变量来构建我们的体系。
然则,关于诠释器来讲,它又是怎样以及从那里找到这些数据的(函数,变量)?当援用一个对象的时刻,在诠释器内部又发作了什么?

很多ECMA剧本顺序员都晓得,变量和实行高低文是密切相干的:

var a = 10; // 全局高低文中的变量

(function () {
  var b = 20; // 函数高低文中的局部变量
})();

alert(a); // 10
alert(b); // "b" is not defined
</pre>

不仅云云,很多顺序员也都晓得,ECMAScript规范中指出自力的作用域只要经由历程“函数代码”(可实行代码范例中的一种)才建立出来。比方说,与C/C++差别的是,在ECMAScript中for轮回的代码块是没法建立当地高低文的:

<pre>for (var k in {a: 1, b: 2}) {
  alert(k);
}

alert(k); // 只管轮回已完毕,然则变量“k”仍然在作用域中

下面就来细致引见下,当声明变量和函数的时刻,终究发作了什么。

数据声明

既然变量和实行高低文有关,那它就该晓得数据存储在那里以及怎样猎取。这类机制就称作变量对象:

A variable object (in abbreviated form — VO) is a special object related with an execution context and which stores:
variables (var, VariableDeclaration);
function declarations (FunctionDeclaration, in abbreviated form FD);
and function formal parameters
declared in the context.

举个例子,可以用ECMAScript的对象来示意变量对象:

<pre>VO = {};
</pre>

VO同时也是一个实行高低文的属性:

<pre>activeExecutionContext = {
  VO: {
    // 高低文中的数据 (变量声明(var), 函数声明(FD), 函数形参(function arguments))
  }
};

对变量的间接援用(经由历程VO的属性名)只许可发作在全局高低文中的变量对象上(全局对象本身就是变量对象,这部分会在后续作响应的引见)。 关于其他的高低文而言,是没法直接援用VO的,因为VO是完成层的。

声明新的变量和函数的历程实在就是在VO中建立新的和变量以及函数名对应的属性和属性值的历程。

以下所示:

var a = 10;

function test(x) {
  var b = 20;
};

test(30);

上述代码对应的变量对象则以下所示:

// 全局高低文中的变量对象
VO(globalContext) = {
  a: 10,
  test:
};

// “test”函数高低文中的变量对象
VO(test functionContext) = {
  x: 30,
  b: 20
}; 然则,在完成层(规范中定义的),变量对象只是一个笼统的观点。在现实实行高低文中,VO可以完整不叫VO,而且初始的构造也可以完整差别。

差别实行高低文中的变量对象

变量对象上的一些操纵(比方:变量的初始化)和行动关于一切的实行高低文范例来讲都已一样的。从这一点来讲,将变量对象示意成笼统的观点越发适宜。 函数高低文还能定义分外的与变量对象相干的信息。

AbstractVO (generic behavior of the variable instantiation process)

  ║
  ╠══> GlobalContextVO
  ║        (VO === this === global)
  ║
  ╚══> FunctionContextVO
           (VO === AO,  object and  are added)

接下来对这块内容举行细致引见。

全局高低文中的变量对象

起首,有必要对全局对象(Global object)作个定义。

全局对象是一个在进入任何实行高低文前就建立出来的对象;此对象以单例情势存在;它的属性在顺序任何地方都可以直接接见,其生命周期跟着顺序的完毕而停止。

全局对象在建立的时刻,诸如Math,String,Date,parseInt等等属性也会被初始化,同时,个中一些对象会指向全局对象本身——比方,DOM中,全局对象上的window属性就指向了全局对象(然则,并不是一切的完成都是云云):

global = {
  Math: ,
  String: 
  ...
  ...
  window: global
};

在援用全局对象的属性时,前缀一般可以省略,因为全局对象是不能经由历程名字直接接见的。然则,经由历程全局对象上的this值,以及经由历程如DOM中的window对象如许递归援用的体式格局都可以接见到全局对象:

String(10); // 等同于 global.String(10);

// 带前缀
window.a = 10; // === global.window.a = 10 === global.a = 10;
this.b = 20; // global.b = 20;

回到全局高低文的变量对象上——这里变量对象就是全局对象本身:

VO(globalContext) === global;

正确地明白这个现实是异常必要的:恰是因为这个缘由,当在全局高低文中声明一个变量时,可以经由历程全局对象上的属性来间地援用该变量(比方说,当变量名提早未知的情况下)

var a = new String('test');

alert(a); // directly, is found in VO(globalContext): "test"

alert(window['a']); // indirectly via global === VO(globalContext): "test"
alert(a === this.a); // true

var aKey = 'a';
alert(window[aKey]); // indirectly, with dynamic property name: "test"

函数高低文中的变量对象

在函数的实行高低文中,VO是不能直接接见的。它重要饰演被称作活泼对象(activation object)(简称:AO)的角色。

VO(functionContext) === AO;

活泼对象会在进入函数高低文的时刻建立出来,初始化的时刻会建立一个arguments属性,其值就是Arguments对象:

AO = {
  arguments:
};

Arguments对象是活泼对象上的属性,它包括了以下属性:

  • callee —— 对当前函数的援用
  • length —— 实参的个数
  • properties-indexes(数字,转换成字符串)其值是函数参数的值(参数列表中,从左到右)。properties-indexes的个数 == arguments.length;
    arguments对象的properties-indexes的值和当前(现实通报的)形参是同享的。

以下所示:

function foo(x, y, z) {

  // 定义的函数参数(x,y,z)的个数
  alert(foo.length); // 3

  // 现实通报的参数个数
  alert(arguments.length); // 2

  // 援用函数本身
  alert(arguments.callee === foo); // true

  // 参数相互同享

  alert(x === arguments[0]); // true
  alert(x); // 10

  arguments[0] = 20;
  alert(x); // 20

  x = 30;
  alert(arguments[0]); // 30

  // 然则,关于没有通报的参数z,
  // 相干的arguments对象的index-property是不同享的

  z = 40;
  alert(arguments[2]); // undefined

  arguments[2] = 50;
  alert(z); // 40

}

foo(10, 20);

上述例子,在当前的Google Chrome浏览器中有个bug——参数z和arguments[2]也是相互同享的。

处置惩罚高低文代码的几个阶段

至此,也就到了本文最中心的部分了。处置惩罚实行高低文代码分为两个阶段:

  1. 进入实行高低文
  2. 实行代码

对变量对象的修正和这两个阶段密切相干。

要注重的是,这两个处置惩罚阶段是通用的行动,与高低文范例无关(不管是全局高低文照样函数高低文都是一致的)。

进入实行高低文

一旦进入实行高低文(在实行代码之前),VO就会被一些属性添补(在此前已形貌过了):

  • 函数的形参(当进入函数实行高低文时)
    —— 变量对象的一个属性,其属性名就是形参的名字,其值就是实参的值;关于没有通报的参数,其值为undefined
  • 函数声明(FunctionDeclaration, FD) —— 变量对象的一个属性,其属性名和值都是函数对象建立出来的;假如变量对象已包括了雷同名字的属性,则替代它的值
  • 变量声明(var,VariableDeclaration) —— 变量对象的一个属性,其属性名即为变量名,其值为undefined;假如变量名和已声明的函数名或许函数的参数名雷同,则不会影响已存在的属性。
    看下面这个例子:
    function test(a, b) {
    var c = 10;
    function d() {}
    var e = function _e() {};
    (function x() {});
    }
    test(10); // call

当以10为参数进入“test”函数高低文的时刻,对应的AO以下所示:

AO(test) = {
  a: 10,
  b: undefined,
  c: undefined,
  d: 
  e: undefined
};

注重了,上面的AO并不包括函数“x”。这是因为这里的“x”并不是函数声明而是函数表达式(FunctionExpression,简称FE),函数表达式不会对VO形成影响。 只管函数“_e”也是函数表达式,然则,正如我们所看到的,因为它被赋值给了变量“e”,因而它可以经由历程“e”来接见到。关于函数声明和函数表达式的区分会在第五章——函数作详细引见。

至此,处置惩罚高低文代码的第一阶段引见完了,接下来引见第二阶段——实行代码阶段。

实行代码

此时,AO/VO的属性已添补好了。(只管,大部分属性都还没有给予真正的值,都只是初始化时刻的undefined值)。

继承以上一例子为例,到了实行代码阶段,AO/VO就会修正成为以下情势:

AO['c'] = 10;
AO['e'] = ;

再次注重到,这里函数表达式“_e”仍在内存中,这是因为它被保留在声明的变量“e”中,而一样是函数表达式的“x”却不在AO/VO中: 假如尝试在定义前或许定义后挪用“x”函数,这时候会发作“x为定义”的毛病。未保留的函数表达式只要在定义或许递归时才挪用。

以下是越发典范的例子:

alert(x); // function

var x = 10;
alert(x); // 10

x = 20;

function x() {};

alert(x); // 20

上述例子中,为什么“x”打印出来是函数呢?为什么在声明前就可以接见到?又为什么不是10或许20呢?缘由在于,依据划定规矩——在进入高低文的时刻,VO会被添补函数声明; 统一阶段,另有变量声明“x”,然则,正云云前提到的,变量声明是在函数声明和函数形参以后,而且,变量声明不会对已存在的一样名字的函数声明和函数形参发作冲突, 因而,在进入高低文的阶段,VO添补为以下情势:

VO = {};

VO['x'] = 

// 发明var x = 10;
// 假如函数“x”还未定义
// 则 "x" 为undefined, 然则,在我们的例子中
// 变量声明并不会影响同名的函数值

VO['x'] = 

随后,在实行代码阶段,VO被修正为以下所示:

VO['x'] = 10;
VO['x'] = 20;

正如在第二个和第三个alert显现的那样。

以下例子再次看到在进入高低文阶段,变量存储在VO中(因而,只管else的代码块永久都不会实行到,而“b”却仍然在VO中):

if (true) {
  var a = 1;
} else {
  var b = 2;
}

alert(a); // 1
alert(b); // undefined, but not "b is not defined"

关于变量

大多数讲JavaScript的文章以至是JavaScript的书一般都邑这么说:“声明全局变量的体式格局有两种,一种是运用var关键字(在全局高低文中),别的一种是不必var关键字(在任何位置)”。 而如许的形貌是毛病的。要记着的是:
运用var关键字是声明变量的唯一体式格局

以下赋值语句:

a = 10;

仅仅是在全局对象上建立了新的属性(而不是变量)。“不是变量”并不意味着它没法转变,它是ECMAScript中变量的观点(它以后可以变成全局对象的属性,因为VO(globalContext) === global,还记得吧?)

差别点以下所示:

alert(a); // undefined
alert(b); // "b" is not defined

b = 10;
var a = 20;

接下来照样要谈到VO和在差别阶段对VO的修正(进入高低文阶段和实行代码阶段):
进入高低文:

VO = {
  a: undefined
};

我们看到,这个阶段并没有任何“b”,因为它不是变量,“b”在实行代码阶段才涌现。(然则,在我们这个例子中也不会涌现,因为在“b”涌现前就发作了毛病)

将上述代码稍作修改:

alert(a); // undefined, we know why

b = 10;
alert(b); // 10, created at code execution

var a = 20;
alert(a); // 20, modified at code execution

这里关于变量另有异常重要的一点:与简朴属性差别的是,变量是不能删除的{DontDelete},这意味着要想经由历程delete操纵符来删除一个变量是不可以的。

a = 10;
alert(window.a); // 10

alert(delete a); // true

alert(window.a); // undefined

var b = 20;
alert(window.b); // 20

alert(delete b); // false

alert(window.b); // still 20

然则,这里有个破例,就是“eval”实行高低文中,是可以删除变量的:

eval('var a = 10;');
alert(window.a); // 10

alert(delete a); // true

alert(window.a); // undefined

应用某些debug东西,在终端测试过这些例子的童鞋要注重了:个中Firebug也是运用了eval来实行终端的代码。因而,这个时刻var也是可以删除的。

完成层的特征:parent属性

正云云前引见的,规范情况下,是没法直接接见活泼对象的。然则,在某些完成中,比方着名的SpiderMonkey和Rhino,函数有个特别的属性parent, 该属性是对该函数建立地点的活泼对象的援用(或许全局变量对象)。

以下所示(SpiderMonkey,Rhino):

var global = this;
var a = 10;

function foo() {}

alert(foo.__parent__); // global

var VO = foo.__parent__;

alert(VO.a); // 10
alert(VO === global); // true

上述例子中,可以看到函数foo是在全局高低文中建立的,响应的,它的parent属性设置为全局高低文的变量对象,比方说:全局对象。

然则,在SpiderMonkey中以雷同的体式格局猎取活泼对象是不可以的:差别的版本表现都差别,内部函数的parent属性会返回null或许全局对象。
在Rhino中,以雷同的体式格局猎取活泼对象是许可的:

以下所示(Rhino):

var global = this;
var x = 10;

(function foo() {

  var y = 20;

  // the activation object of the "foo" context
  var AO = (function () {}).__parent__;

  print(AO.y); // 20

  // __parent__ of the current activation
  // object is already the global object,
  // i.e. the special chain of variable objects is formed,
  // so-called, a scope chain
  print(AO.__parent__ === global); // true

  print(AO.__parent__.x); // 10

})();

总结

本文,我们引见了与实行高低文相干的对象。愿望,本文可以对人人有所协助,同时也愿望本文可以起到解惑的作用。

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此文译自Dmitry A.Soshnikov的文章Variable object
赵静/宋珍珍 译
via 前端翻译小站

    原文作者:kidsamong
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000002446915
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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