javaScript系列 [01]-javaScript函数基础

[01]-javaScript函数基础

1.1 函数的创建和结构

函数的定义：函数是JavaScript的基础模块单元，包含一组语句，用于代码复用、信息隐蔽和组合调用。

函数的创建：在javaScript语言中，可以说函数是其最重要也最成功的设计。我们可以通过三种方式来创建函数。

① 函数声明
② 字面量方式创建
③ 使用Function构造函数创建

代码示例

 //01 函数声明
 //函数名称为：f1,a和b为该函数的形式参数（形参）
 function f1(a,b) {
     return a + b;
 }
 //02 字面量创建函数
 //使用字面量创建匿名函数并赋值给f2,可以通过f2来调用,a和b为该函数的形式参数（形参）
 var f2 = function (a,b) {
     return a + b;
 };
 //03 构造函数创建
 //f3函数为Function这个构造函数的实例化对象，如果不传递参数，那么创建出来的函数没有任何用处。
 //在创建实例对象的时候我们可以通过参数列表的方式来指定f3的结构。
 //构造函数的参数中最后一个参数为函数体的内容，其余均为函数的形参。
 var f3 = new Function("a","b","return a + b");
 //函数的调用
 console.log(f1(1,2));    //
 console.log(f2(1,2));    //
 console.log(f3(1,2));    //

函数的结构
函数的一般表现形式为：

 //函数声明
 function fn(n1,n2) {
     //函数体的内容
     return n1 + n2; //返回值
 }

通常，函数包括四个部分：
（1）保留字，function。
（2）函数名，这里为fn。
（3）圆括号以及包围在圆括号中的一组参数。
（4）包括在花括号中的一组语句。

❐ 函数名可以被省略（称为匿名函数），函数名可用于函数调用或者是递归调用，另外函数名可以被调试器和开发工具识别。

❐ 函数声明时的参数为形参，可以有多个，多个参数之间使用逗号进行分隔。形参将在函数调用的时候被定义为函数中的局部变量，[注意]形参并不会像普通变量一样被初始化为undefined，它们的值根据函数调用时传入的实际参数值设置。另外，函数调用的时候并不会对实参的类型进行检查。

❐ 函数体是一组语句，它们在函数被调用的时候执行。函数执行完毕后，会返回一个值。

函数的调用：函数声明后可以通过（）运算符来进行调用，JavaScript语言中，只有函数可以被调用。当函数被调用的时候，如果存在参数传递，那么会把实参的值传递给形参，并按照从上到下的顺序逐条执行函数体内部的代码。

1.2 函数和对象的关系

JavaScript中的函数本质上就是对象。
在使用typeof 关键字对数据进行类型检查的时候，得到的结果可能会让我们产生错觉。

    var o = {};
    var f = function () {};
    console.log(typeof o);      //object
    console.log(typeof f);      //function

实际上，函数和对象没有质的区别，函数是特殊的对象。

函数的特殊性
① 函数可以被（）运算符调用[最重要]。
② 函数可以创建独立的作用域空间。
③ 函数拥有标配的prototype属性。

因为函数本身就是对象，所以在代码中函数可以像对象一样被使用，凡是对象可以出现的地方函数都可以出现。

❐ 函数可以拥有属性和方法。
❐ 函数可以保存在变量、对象和数组中。
❐ 函数可以作为其它函数的参数（称为函数回调）。
❐ 函数可以作为函数的返回值进行返回。

函数和对象的原型链结构
我们可以通过下面列出的简单示例代码来分析对象的原型链结构。

 //字面量方式创建普通的对象
 var o = {name:"文顶顶",age:"18"};
 //关于普通对象的结构研究
 console.log("① 打印o对象\n",o);
 console.log("② 打印o.__proto__\n",o.__proto__);
 console.log("③ 打印o.__proto__ === Object.prototype\n",o.__proto__ === Object.prototype)
 console.log("④ 打印o.constructor\n",o.constructor);
 console.log("⑤ 打印o.constructor === Object\n",o.constructor === Object);

通过对该代码的运行和打印分析，可以得到下面的图示。

我们也可以使用同样的方式来分析函数对象的原型链结构。

 //使用构造函数Function 来创建函数(对象)
 var f = new Function("a","b","return a + b");
 //调用函数，证明该函数是合法可用的
 console.log(f(2, 3));  //得到打印结果5
 //关于函数对象的结构研究
 console.log("① 打印函数对象\n",f);
 console.log("② 打印f.__proto__\n",f.__proto__);
 console.log("③ 打印f.__proto__===Function.prototype\n",f.__proto__===Function.prototype);
 console.log("④ 打印f.constructor\n",f.constructor);
 console.log("⑤ 打印f.constructor === Function\n",f.constructor === Function);
 //注意
 console.log(f.hasOwnProperty("constructor"));   //检查constructor是否为函数f的实例成员(false)
 console.log(f.__proto__.hasOwnProperty("constructor")); //true

顺便贴出研究Function原型结构的代码

 //说明：下面三行代码表明Function的原型对象指向一个空函数
 console.log(Function.prototype);  //ƒ () { [native code] }  是一个空函数
 console.log(typeof Function.prototype); //function
 console.log(Object.prototype.toString.call(Function.prototype));  //[object Function]
 //检查Function.prototype的原型链结构
 //Function.prototype是一个空函数，是一个对象，而对象均由构造函数实例化产生
 //检查Function.prototype的构造函数以及原型对象
 console.log(Function.prototype.constructor  === Function);
 //注意：按照一般逻辑实例对象的__proto__(原型对象)应该指向创建该实例对象的构造函数的原型对象
 //即此处应该表现为Function.prototype.__proto__--->Function.prototype.constructor.prototype
 //似乎可以得出推论：Function.prototype.__proto__ === Function.prototype == 空函数 但这是错误的
 console.log(Function.prototype.__proto__ === Object.prototype);

通过对函数对象原型结构的代码探索，可以得到下图的原型链结构图（注：原型链并不完整）

函数的其它隐藏细节

① 函数天生的prototype属性

每个函数对象在创建的时候会随配一个prototype属性，即每个函数在创建之后就天生拥有一个与之相关联的原型对象，这个关联的原型对象中拥有一个constructor属性，该属性指向这个函数。
简单描述下就是：

function f(){ //......}  //声明函数
//函数声明被创建后，默认拥有prototype属性--->原型对象（空对象）

这里需要注意的是，很多人容易被自己的经验误导，认为新创建的函数对象身上除prototype实例属性外，还拥有constructor这个实例属性，因为我们经常看到f.constructor类似的代码，其实这里使用的constructor属性是从原型链中获取的，其实是f构造函数关联原型对象上面的属性，即Function.prototype.constructor。

备注：在ECMAScript标准中函数创建相关章节有这样一句话：NOTE A prototype property is automatically created for every function, to allow for the possibility that the function will be used as a constructor.解释了给新创建函数添加prototype属性的意义在于便于该函数作为构造函数使用。

② 函数何以能够被调用

我们已经理解了函数本身就是对象，但又区别于普通对象，最大的区别在于函数可以被调用，（）被称为调用运算符。

❗️ 函数可以被调用的原因在于JavaScript创建一个函数对象时，会给该对象设置一个“调用”属性。当JavaScript调用一个函数时，可以理解为调用该函数的“调用”属性。

1.3 函数的调用和this参数

函数名后面跟上（）表明这是一个函数调用。
调用运算符：是跟在任何产生一个函数值的表达式之后的一对圆括号。圆括号内可以包含N（N>=0）个用逗号分隔开的表达式，每个表达式产生一个参数值。每个参数值被赋予函数声明时定义的形式参数名。

函数的调用
JavaScript中有四种调用函数的模式

① 对象方法调用模式
② 普通函数调用模式
③ 构造函数调用模式
③ 上下文的调用模式

除了声明函数时定义的形参外，每个函数还接收两个附加的参数，分别是this和arguments。其中arguments用于存储函数调用时接收到的实际参数，this的值则取决于函数的调用模式，下面分别讲解。

普通函数调用模式

当函数并不作为其他对象的属性，直接使用调用运算符来调用时，我们认为它使用普通函数调用模式。

 <script>
     //01 声明函数fn
     function fn() {
         console.log(this);
     }
     //02 以普通函数调用模式来调用fn函数
     fn(); //this被绑定到全局对象window
 </script>

备注：在我们看来上面的调用方式非常简单清楚，而且this的指向也没有任何问题。但JSON的作者Douglas Crockford指出这是JavaScript语言设计上的一个错误。因为把this直接绑定给全局变量的方式没有考虑到函数作为内部函数（在其它函数内部声明的函数）使用过程中需要共享外部对象访问权的问题。
他指出正确的语言设计应该是，当内部函数被调用时，函数内的this应该和外部函数的this保持一致，即这个this应该被绑定到外部函数的this变量。无疑，这值得思考和讨论。

对象方法调用模式

对象是键值对的集合，对象可以拥有属性和方法。
当函数被保存为对象的属性时，我们称之为方法。
对象的方法需要通过对象.方法（）或者是对象[方法]（）的方式进行调用。
以对象方法的模式来对函数进行调用，函数内部的this被绑定给该对象。

    //01 字面量的方式创建对象
    //02 o对象中拥有name属性和showName方法
    var o = {
        name:"文顶顶",
        showName:function () {
            console.log(this);
            console.log(this.name);   //文顶顶
        }};
    //03 以对象方法调用模式来调用showName函数
    o.showName(); //this被绑定到o对象

❗️ this到对象的绑定发生在方法调用的时候。

构造函数调用模式

构造函数：如果一个函数创建出来之后，我们总是希望使用new 前缀来调用它，那这种类型的函数就被称为构造函数。构造函数和普通函数本质上没有任何区别，开发者总是约定以函数名首字母大写的方式来人为进行区分。

如果以构造函数的方式来调用函数，那么在调用时，默认会创建一个连接到该构造函数原型对象上面的新对象，同时让this绑定到该新对象上。

    //01 声明构造函数Person
    function Person() {
        console.log(this);
    }
    //02 以构造函数的方式来调用Person
    new Person();  //this被绑定到Person的实例化对象

❗️ 构造函数调用方式也会改变函数中return语句的行为，如果显示的return语句后面跟着的不是对象类型的数据，那么默认返回this绑定的新对象。

上下文的调用模式

上下文的调用模式，即使用apply或则call方法来调用函数。
因为JavaScrip是一门函数式的面向对象编程语言，所有JavaScript中的函数本质上是对象，也因此函数也可以拥有方法。使用上下文模式对函数进行调用的时候，函数内部的this根据参数传递的情况进行绑定。

    //声明函数f
    function f(a,b) {
        console.log(a, b, a+b);
        console.log(this);       //使用上下文模式调用时，this被绑定给o对象
        console.log(this.name);  //wendingding
    }
    //字面量的方式创建对象
    var o = {name:"wendingding"};
    //使用apply和call方法来调用函数
    f.apply(o, [1,2]);
    f.call(o,3,4);
 console.log(f.hasOwnProperty("apply"));                 //false
 console.log(Function.prototype.hasOwnProperty("apply"));//true

❐ apply和call方法调用函数，函数内部的this绑定给第一个参数。
❐ apply和call方法定义于Function的原型对象上，所以所有的函数都可访问。
❐ apply和call方法作用基本相同，参数传递的形式有所差别。

1.4 函数的参数（arguments）

函数调用时，会完成实际参数对形式参数的赋值工作。
当实际参数的个数和形式参数的个数不匹配时，并不会导致运行错误。

如果实际参数的数量过多，那么超出的那些参数会被忽略。
如果实际参数的数量不足，那么缺失的那些参数会被设置为undefined。
JavaScript在进行函数调用时不会对参数进行任何的类型检查。

在函数的内部，我们总是可以获得一个免费配送的arguments参数。
arguments用于接收函数调用时传入的实际参数，它被设计成一个类似于数组的结构，拥有length属性，但因为它不是一个真正的数组所以不能使用任何数组对应的方法。

arguments参数的存在，使得我们可以编写一些无须指定形参个数的函数。
下面提供一份示例代码用于对传入的所有参数进行累加计算。

 <script>
     function sum() {
         var sum = 0;
         var count = arguments.length;
         for (var i = 0; i < count; i++) {
             sum += arguments[i];
         }
         return sum;
     }
     console.log(sum(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 89));   //
 </script>

1.5 函数的返回值

函数的调用：调用一个函数会暂停当前代码的执行，把控制权和参数传递给正被调用的函数。当一个函数被调用的时候，它会先根据实际参数来对函数的形式参数进行初始化，然后从函数体中的第一个语句开始执行并遇到关闭函数体的 } 时结束。然后把控制权交还给调用该函数的上下文。

函数的返回值：函数体中return语句可以用来让函数提前返回。当retun语句被执行时，函数会立即返回而不再执行余下的语句，return语句后面跟上返回的具体数据，可以是任意类型（包括函数）。

❐ 函数总是会有一个返回值，如果没有使用return语句指定，那么将总是返回undefined。

❐ 函数的返回值还和它的调用方式有关系，如果使用new也就是也构造函数的方式来调用，若函数体中没有通过return语句显示的返回一个对象类型的数据，则默认返回this（新创建的实例对象）。

❗️ JavaScript不允许在return关键字和表达式之间换行。

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