JavaScript中的Array.prototype.sort方法详解

前几天在某公司面试的时候被问到关于这个方法的默认值的问题（然而面试官跟我说的其实是错的，当场我还不够底气去反驳）。突然发现对这个方法的了解还不够，因此回来查了资料，看了v8引擎的实现和ECMA标准，在这分享一下我的总结。

先给几个结论把，然后我们再从ECMA标准去看这个方法。

1. sort方法会修改原本数组。
2. sort方法是不稳定的。
3. sort方法可以接受一个可选的参数，comparefn(比较回调函数)。
4. sort方法始终是默认升序的。

1.sort方法会修改原本数组

let a = [1, 20, 13, 110]
a.sort()
console.log(a) // 输出[1, 110, 13, 20]

如上，a在调用sort方法后，自身数组被修改。

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2.sort方法是不稳定的

这句话具体来说应该是，sort方法在长数组排序的时候是不稳定的。在v8引擎的里，对于短数组会使用插入排序，而插入排序是稳定的。对于长数组会使用快速排序，而快速排序一般是不稳定的。具体可以读v8引擎的代码，v8引擎内的数组方法实现,从710行开始。

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3.sort方法可以接受一个可选的参数，ccomparefn(比较回调函数)。

我们来看一下v8引擎中关于这一部分的代码

  if (!IS_CALLABLE(comparefn)) {
    comparefn = function (x, y) {
      if (x === y) return 0;
      if (%_IsSmi(x) && %_IsSmi(y)) {
        return %SmiLexicographicCompare(x, y);
      }
      x = TO_STRING(x);
      y = TO_STRING(y);
      if (x == y) return 0;
      else return x < y ? -1 : 1;
    };
  }

可以看出，在不传递comparefn这个参数的情况下，默认会使用转换为的字符串的诸个字符的Unicode位点进行排序。另外值得注意的一点是，undefined在默认情况下总是会被排在数组的最后，这一点可以参考ECMA-262标准中关于Array.prototype.sort(comparefn)的描述。

When the SortCompare operatoris called with two arguments x and y, the
following steps are taken:

1. If x and y are both undefined, return +0.
2. If x is undefined, return 1.
3. If y is undefined, return −1.
4. If the argument comparefn was not provided in the call to sort, go to step 7.
5. Call comparefn with arguments x and y.
6. Return Result(5).
7. Call ToString(x).
8. Call ToString(y).
9. If Result(7) < Result(8), return −1.
10. If Result(7) > Result(8), return 1.
11. Return +0.

以下是我简单翻译的规则:

当比较操作函数用x,y两个参数调用的时候，会按照接下来的步骤进行：

1. 如果x,y都是undefined，返回 +0
2. 如果x是undefined,返回 1
3. 如果y是undefined,返回 -1
4. 如果没有提供comparefn，跳至第七步
5. 用comparefn比较x,y
6. 返回第五步的比较结果
7. x.toString()
8. y.toString()
9. 如果第八步大于第七步，返回-1
10. 如果第七步大于第八步，返回1
11. 返回+0

因此[1, 20, 2, 10].sort()的结果会是[1, 10, 2, 20],而不是预期的[1, 2, 10, 20]。

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4. sort方法始终是默认升序的。

另外关于如何根据x,y比较结果进行排序，有以下规则：

• 如果 comparefn(a, b) 小于 0 ，那么 a 会被排列到 b 之前；
• 如果 comparefn(a, b) 等于 0 ， a 和 b 的相对位置不变。备注： ECMAScript 标准并不保证这一行为，而且也不是所有浏览器都会遵守（例如 Mozilla 在 2003 年之前的版本, 例如v8引擎， 这一点其实就是上面所说的排序不稳定）；
• 如果 comparefn(a, b) 大于 0 ， b 会被排列到 a 之前。

所以sort方法返回的数组永远是该方法认为的升序数组。我们要做的事情就是令我们想要放在后面的数大于放在前面的数。

比如我们想要返回一个降序的数字数组传入的comparefn应该是 (a, b) => b - a

参考资料：

1. MDN关于sort算法的文档
2. v8引擎数组实现
3. ECMA-262标准