Javascript基础--执行环境和作用域链

执行环境

执行环境:是代码执行时产生的一个上下文环境(context)。每个执行环境都包含一个变量对象, 用来保存该执行环境下的变量和函数。执行环境包括全局执行环境和函数执行环境。
全局执行环境:是javascript程序代码一开始执行时就产生的上下文环境。浏览器中的全局执行环境就是window对象----全局变量和全局函数,即是window内的属性和方法。
函数执行环境:当函数代码执行时,会产生的函数执行环境。该执行环境下的变量对象保存函数的内部变量和内部函数。

作用域

一般的编程语言如c++和java,都有块作用域({}大括号形成一个块作用域)。而javascript语言在es6标准之前,却只有全局作用域和函数作用域,没有块作用域。比如:

function foo() {
  {
     var a = 'hello';
  }
  console.log(a); // 打印 hello
}
foo();

由于没有块作用域,a变量能被外层调用到。

作用域链

作用域链, 执行环境在初始化时会创建作用域链,用来标记当前作用域内成员的访问次序。它本质是一个指针列表,最前端节点称为活动对象,等于当前执行环境的变量对象。第二个节点是外层函数的变量对象,第三个节点是外层函数的外层函数的节点...... 直到最后一个节点,即全局执行环境的变量对象。作用域链,是一个很重要的概念,它是实现闭包的一个理论基础。
下面的例子用来说明作用域链的工作原理

var a = 'hello';
var b = 'world';

function foo() {
    var a = 'hi';
    var bar = function() {
        console.log(a); // 打印 hi
        console.log(b); // 打印 world   
        console.log(c); // 报错: c is not defined
    }
    return bar;
}

foo()();

当执行foo()时,会创建函数foo的作用域链,头结点即当前执行环境的变量对象,包含变量a(值为hi)和内部函数bar。
当执行foo()()时,即执行foo函数的内部函数bar时,也创建作用域链,。当执行console.log(a)时,由于当前活动对象内没查找到a变量,就向作用域链的前一个节点查找,即函数foo的变量对象,发现存在a变量,查找结束,打印出a变量的值。
当执行console.log(b)时,发现函数foo的执行环境的变量对象内部也没有b变量,继续像前一个节点查找,即全局执行环境的变量对象,发现内部包含b变量(即全局变量),查找结束,打印全局变量b的值。
当执行console.log(c)时,一直查到到最外层的全局变量对象,也没有找到c变量,查找失败,打印c没有定义的错误。

块作用域

es6引入了let关键字和块作用域。
依然是上面的例子,将var改成let,let修饰的a变量,只存在于自己的块作用域中,不会被外层访问。

function foo() {
  {
     let a = 'hello';
  }
  console.log(a); // 报错:"a is not defined"
}
foo();

下面的代码可能在实际开发中遇到:

function arrayFun() {
    var arr = [];
    for (var i = 0; i < 5; i++) {
        arr.push(function () {
            console.log(i);
        });
    }
    return arr;
}
var retArr = arrayFun();
for (var i = 0; i < 5; i++) {
    retArr[i]();   // 打印 5,5,5,5,5
}

本来想要得到的结果是0,1,2,3,4。但由于var修饰的变量i存在于函数作用域arrayFun中,当执行完arrayFun,i的值变为5,之后在调用数组arr内的函数成员时,打印值都是5。这种问题,在es6之前,通常的解决方案是将i作为参数传递给匿名函数:

function arrayFun() {
    var arr = [];
    for (var i = 0; i < 5; i++) {
        arr.push(function (j) {
            return function() {
                console.log(j);
            }
        }(i));
    }
    return arr;
}
var retArray = arrayFun();
for (var i = 0; i < 5; i++) {
    retArray[i]();   // 打印 0, 1, 2, 3, 4
}

在es6中,使用let修饰变量i,将使得i存在于快作用域下----for循环的大括号:{}.

function arrayFun() {
    var arr = [];
    for (let i = 0; i < 5; i++) {
        arr.push(function () {
            console.log(i);
        });
    }
    return arr;
}
var retArr = arrayFun();
for (let i = 0; i < 5; i++) {
    retArr[i]();   // 打印 0,1,2,3,4
}

看,是不是比之前的代码简洁,还更加好理解了呢?

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