函数，数组的扩展

ECMAScript 6 入门

函数参数的默认值 § ⇧

基本用法 § ⇧

ES6 之前，不能直接为函数的参数指定默认值，只能采用变通的方法。

function log(x, y) {
  y = y || 'World';
  console.log(x, y);
}

log('Hello') // Hello World
log('Hello', 'China') // Hello China
log('Hello', '') // Hello World

上面代码检查函数log的参数y有没有赋值，如果没有，则指定默认值为World。这种写法的缺点在于，如果参数y赋值了，但是对应的布尔值为false，则该赋值不起作用。就像上面代码的最后一行，参数y等于空字符，结果被改为默认值。

为了避免这个问题，通常需要先判断一下参数y是否被赋值，如果没有，再等于默认值。

if (typeof y === 'undefined') {
  y = 'World';
}

参数变量是默认声明的，所以不能用let或const再次声明。

function foo(x = 5) {
  let x = 1; // error
  const x = 2; // error
}

上面代码中，参数变量x是默认声明的，在函数体中，不能用let或const再次声明，否则会报错

使用参数默认值时，函数不能有同名参数。

// 不报错
function foo(x, x, y) {
  // ...
}

// 报错
function foo(x, x, y = 1) {
  // ...
}
// SyntaxError: Duplicate parameter name not allowed in this context

另外，一个容易忽略的地方是，参数默认值不是传值的，而是每次都重新计算默认值表达式的值。也就是说，参数默认值是惰性求值的。

let x = 99;
function foo(p = x + 1) {
  console.log(p);
}

foo() // 100

x = 100;
foo() // 101

上面代码中，参数p的默认值是x + 1。这时，每次调用函数foo，都会重新计算x + 1，而不是默认p等于 100。

函数的 length 属性 § ⇧

指定了默认值以后，函数的length属性，将返回没有指定默认值的参数个数。也就是说，指定了默认值后，length属性将失真。

(function (a) {}).length // 1
(function (a = 5) {}).length // 0
(function (a, b, c = 5) {}).length // 2

上面代码中，length属性的返回值，等于函数的参数个数减去指定了默认值的参数个数。比如，上面最后一个函数，定义了 3 个参数，其中有一个参数c指定了默认值，因此length属性等于3减去1，最后得到2。

这是因为length属性的含义是，该函数预期传入的参数个数。某个参数指定默认值以后，预期传入的参数个数就不包括这个参数了。同理，后文的 rest 参数也不会计入length属性。

(function(...args) {}).length // 0

应用 § ⇧

利用参数默认值，可以指定某一个参数不得省略，如果省略就抛出一个错误。

function throwIfMissing() {
  throw new Error('Missing parameter');
}

function foo(mustBeProvided = throwIfMissing()) {
  return mustBeProvided;
}

foo()
// Error: Missing parameter

上面代码的foo函数，如果调用的时候没有参数，就会调用默认值throwIfMissing函数，从而抛出一个错误。

从上面代码还可以看到，参数mustBeProvided的默认值等于throwIfMissing函数的运行结果（注意函数名throwIfMissing之后有一对圆括号），这表明参数的默认值不是在定义时执行，而是在运行时执行。如果参数已经赋值，默认值中的函数就不会运行。

另外，可以将参数默认值设为undefined，表明这个参数是可以省略的。

function foo(optional = undefined) { ··· }

rest 参数 § ⇧

ES6 引入 rest 参数（形式为...变量名），用于获取函数的多余参数，这样就不需要使用arguments对象了。rest 参数搭配的变量是一个数组，该变量将多余的参数放入数组中。

function add(...values) {
  let sum = 0;

  for (var val of values) {
    sum += val;
  }

  return sum;
}

add(2, 5, 3) // 10

上面代码的add函数是一个求和函数，利用 rest 参数，可以向该函数传入任意数目的参数。

箭头函数 § ⇧

ES6 允许使用“箭头”（=>）定义函数。

var f = v => v;

// 等同于
var f = function (v) {
  return v;
};

如果箭头函数不需要参数或需要多个参数，就使用一个圆括号代表参数部分。

var f = () => 5;
// 等同于
var f = function () { return 5 };

var sum = (num1, num2) => num1 + num2;
// 等同于
var sum = function(num1, num2) {
  return num1 + num2;
};

如果箭头函数的代码块部分多于一条语句，就要使用大括号将它们括起来，并且使用return语句返回。

var sum = (num1, num2) => { return num1 + num2; }

由于大括号被解释为代码块，所以如果箭头函数直接返回一个对象，必须在对象外面加上括号，否则会报错。

// 报错
let getTempItem = id => { id: id, name: "Temp" };

// 不报错
let getTempItem = id => ({ id: id, name: "Temp" });

下面是一种特殊情况，虽然可以运行，但会得到错误的结果。

let foo = () => { a: 1 };
foo() // undefined

上面代码中，原始意图是返回一个对象{ a: 1 }，但是由于引擎认为大括号是代码块，所以执行了一行语句a: 1。这时，a可以被解释为语句的标签，因此实际执行的语句是1;，然后函数就结束了，没有返回值。

如果箭头函数只有一行语句，且不需要返回值，可以采用下面的写法，就不用写大括号了。

let fn = () => void doesNotReturn();

箭头函数可以与变量解构结合使用。

const full = ({ first, last }) => first + ' ' + last;

// 等同于
function full(person) {
  return person.first + ' ' + person.last;
}

箭头函数使得表达更加简洁。

const isEven = n => n % 2 == 0;
const square = n => n * n;

上面代码只用了两行，就定义了两个简单的工具函数。如果不用箭头函数，可能就要占用多行，而且还不如现在这样写醒目。

箭头函数的一个用处是简化回调函数。

// 正常函数写法
[1,2,3].map(function (x) {
  return x * x;
});

// 箭头函数写法
[1,2,3].map(x => x * x);
另一个例子是

// 正常函数写法
var result = values.sort(function (a, b) {
  return a - b;
});

// 箭头函数写法
var result = values.sort((a, b) => a - b);
下面是 rest 参数与箭头函数结合的例子。

const numbers = (...nums) => nums;

numbers(1, 2, 3, 4, 5)
// [1,2,3,4,5]

const headAndTail = (head, ...tail) => [head, tail];

headAndTail(1, 2, 3, 4, 5)
// [1,[2,3,4,5]]

使用注意点 § ⇧

箭头函数有几个使用注意点。

（1）函数体内的this对象，就是定义时所在的对象，而不是使用时所在的对象。

（2）不可以当作构造函数，也就是说，不可以使用new命令，否则会抛出一个错误。

（3）不可以使用arguments对象，该对象在函数体内不存在。如果要用，可以用 rest 参数代替。

（4）不可以使用yield命令，因此箭头函数不能用作 Generator 函数。

上面四点中，第一点尤其值得注意。this对象的指向是可变的，但是在箭头函数中，它是固定的。

双冒号运算符 § ⇧

箭头函数可以绑定this对象，大大减少了显式绑定this对象的写法（call、apply、bind）。但是，箭头函数并不适用于所有场合，所以现在有一个提案，提出了“函数绑定”（function bind）运算符，用来取代call、apply、bind调用。

函数绑定运算符是并排的两个冒号（::），双冒号左边是一个对象，右边是一个函数。该运算符会自动将左边的对象，作为上下文环境（即this对象），绑定到右边的函数上面。

foo::bar;
// 等同于
bar.bind(foo);

foo::bar(...arguments);
// 等同于
bar.apply(foo, arguments);

const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty;
function hasOwn(obj, key) {
  return obj::hasOwnProperty(key);
}

如果双冒号左边为空，右边是一个对象的方法，则等于将该方法绑定在该对象上面。

var method = obj::obj.foo;
// 等同于
var method = ::obj.foo;

let log = ::console.log;
// 等同于
var log = console.log.bind(console);

如果双冒号运算符的运算结果，还是一个对象，就可以采用链式写法。

import { map, takeWhile, forEach } from "iterlib";

getPlayers()
::map(x => x.character())
::takeWhile(x => x.strength > 100)
::forEach(x => console.log(x));

尾调用优化 § ⇧

尾调用（Tail Call）是函数式编程的一个重要概念，本身非常简单，一句话就能说清楚，就是指某个函数的最后一步是调用另一个函数。

function f(x){
  return g(x);
}

上面代码中，函数f的最后一步是调用函数g，这就叫尾调用。

以下三种情况，都不属于尾调用。

// 情况一
function f(x){
  let y = g(x);
  return y;
}

// 情况二
function f(x){
  return g(x) + 1;
}

// 情况三
function f(x){
  g(x);
}

上面代码中，情况一是调用函数g之后，还有赋值操作，所以不属于尾调用，即使语义完全一样。情况二也属于调用后还有操作，即使写在一行内。情况三等同于下面的代码。

function f(x){
  g(x);
  return undefined;
}

尾调用不一定出现在函数尾部，只要是最后一步操作即可。

function f(x) {
  if (x > 0) {
    return m(x)
  }
  return n(x);
}

上面代码中，函数m和n都属于尾调用，因为它们都是函数f的最后一步操作。

尾调用优化
尾调用之所以与其他调用不同，就在于它的特殊的调用位置。

我们知道，函数调用会在内存形成一个“调用记录”，又称“调用帧”（call frame），保存调用位置和内部变量等信息。如果在函数A的内部调用函数B，那么在A的调用帧上方，还会形成一个B的调用帧。等到B运行结束，将结果返回到A，B的调用帧才会消失。如果函数B内部还调用函数C，那就还有一个C的调用帧，以此类推。所有的调用帧，就形成一个“调用栈”（call stack）。

尾调用由于是函数的最后一步操作，所以不需要保留外层函数的调用帧，因为调用位置、内部变量等信息都不会再用到了，只要直接用内层函数的调用帧，取代外层函数的调用帧就可以了。

function f() {
  let m = 1;
  let n = 2;
  return g(m + n);
}
f();

// 等同于
function f() {
  return g(3);
}
f();

// 等同于
g(3);

上面代码中，如果函数g不是尾调用，函数f就需要保存内部变量m和n的值、g的调用位置等信息。但由于调用g之后，函数f就结束了，所以执行到最后一步，完全可以删除f(x)的调用帧，只保留g(3)的调用帧。

这就叫做“尾调用优化”（Tail call optimization），即只保留内层函数的调用帧。如果所有函数都是尾调用，那么完全可以做到每次执行时，调用帧只有一项，这将大大节省内存。这就是“尾调用优化”的意义。

注意，只有不再用到外层函数的内部变量，内层函数的调用帧才会取代外层函数的调用帧，否则就无法进行“尾调用优化”。

function addOne(a){
  var one = 1;
  function inner(b){
    return b + one;
  }
  return inner(a);
}

上面的函数不会进行尾调用优化，因为内层函数inner用到了外层函数addOne的内部变量one。

尾递归 § ⇧

函数调用自身，称为递归。如果尾调用自身，就称为尾递归。

递归非常耗费内存，因为需要同时保存成千上百个调用帧，很容易发生“栈溢出”错误（stack overflow）。但对于尾递归来说，由于只存在一个调用帧，所以永远不会发生“栈溢出”错误。

function factorial(n) {
  if (n === 1) return 1;
  return n * factorial(n - 1);
}

factorial(5) // 120

如果改写成尾递归，只保留一个调用记录，复杂度 O(1) 。

function factorial(n, total) {
  if (n === 1) return total;
  return factorial(n - 1, n * total);
}

factorial(5, 1) // 120

还有一个比较著名的例子，就是计算 Fibonacci 数列，也能充分说明尾递归优化的重要性。

非尾递归的 Fibonacci 数列实现如下。

function Fibonacci (n) {
  if ( n <= 1 ) {return 1};

  return Fibonacci(n - 1) + Fibonacci(n - 2);
}

Fibonacci(10) // 89
Fibonacci(100) // 堆栈溢出
Fibonacci(500) // 堆栈溢出

尾递归优化过的 Fibonacci 数列实现如下。

function Fibonacci2 (n , ac1 = 1 , ac2 = 1) {
  if( n <= 1 ) {return ac2};

  return Fibonacci2 (n - 1, ac2, ac1 + ac2);
}

Fibonacci2(100) // 573147844013817200000
Fibonacci2(1000) // 7.0330367711422765e+208
Fibonacci2(10000) // Infinity

由此可见，“尾调用优化”对递归操作意义重大，所以一些函数式编程语言将其写入了语言规格。ES6 是如此，第一次明确规定，所有 ECMAScript 的实现，都必须部署“尾调用优化”。这就是说，ES6 中只要使用尾递归，就不会发生栈溢出，相对节省内存。

数组的扩展

扩展运算符 § ⇧

含义 § ⇧

扩展运算符（spread）是三个点（...）。它好比 rest 参数的逆运算，将一个数组转为用逗号分隔的参数序列。

替代函数的 apply 方法 § ⇧

由于扩展运算符可以展开数组，所以不再需要apply方法，将数组转为函数的参数了。

扩展运算符的应用 § ⇧

（1）复制数组

（2）合并数组

（3）与解构赋值结合

（4）字符串

（5）实现了 Iterator 接口的对象

（6）Map 和 Set 结构，Generator 函数

Array.from() § ⇧

Array.from方法用于将两类对象转为真正的数组：类似数组的对象（array-like object）和可遍历（iterable）的对象（包括 ES6 新增的数据结构 Set 和 Map）。

只要是部署了 Iterator 接口的数据结构，Array.from都能将其转为数组。

值得提醒的是，扩展运算符（...）也可以将某些数据结构转为数组。

扩展运算符背后调用的是遍历器接口（Symbol.iterator），如果一个对象没有部署这个接口，就无法转换。Array.from方法还支持类似数组的对象。所谓类似数组的对象，本质特征只有一点，即必须有length属性。因此，任何有length属性的对象，都可以通过Array.from方法转为数组，而此时扩展运算符就无法转换。

3. Array.of() § ⇧

Array.of方法用于将一组值，转换为数组。

Array.of(3, 11, 8) // [3,11,8]
Array.of(3) // [3]
Array.of(3).length // 1

这个方法的主要目的，是弥补数组构造函数Array()的不足。因为参数个数的不同，会导致Array()的行为有差异。

4数组实例的 copyWithin() § ⇧

数组实例的copyWithin方法，在当前数组内部，将指定位置的成员复制到其他位置（会覆盖原有成员），然后返回当前数组。也就是说，使用这个方法，会修改当前数组。

Array.prototype.copyWithin(target, start = 0, end = this.length)

它接受三个参数。

target（必需）：从该位置开始替换数据。如果为负值，表示倒数。
start（可选）：从该位置开始读取数据，默认为 0。如果为负值，表示倒数。
end（可选）：到该位置前停止读取数据，默认等于数组长度。如果为负值，表示倒数。

这三个参数都应该是数值，如果不是，会自动转为数值。

[1, 2, 3, 4, 5].copyWithin(0, 3)
// [4, 5, 3, 4, 5]

上面代码表示将从 3 号位直到数组结束的成员（4 和 5），复制到从 0 号位开始的位置，结果覆盖了原来的 1 和 2。

5数组实例的 find() 和 findIndex() § ⇧

数组实例的find方法，用于找出第一个符合条件的数组成员。它的参数是一个回调函数，所有数组成员依次执行该回调函数，直到找出第一个返回值为true的成员，然后返回该成员。如果没有符合条件的成员，则返回undefined。

[1, 4, -5, 10].find((n) => n < 0)
// -5

数组实例的findIndex方法的用法与find方法非常类似，返回第一个符合条件的数组成员的位置，如果所有成员都不符合条件，则返回-1。

[1, 5, 10, 15].findIndex(function(value, index, arr) {
  return value > 9;
}) // 2

6数组实例的 fill() § ⇧

fill方法使用给定值，填充一个数组。

['a', 'b', 'c'].fill(7)
// [7, 7, 7]

new Array(3).fill(7)
// [7, 7, 7]

上面代码表明，fill方法用于空数组的初始化非常方便。数组中已有的元素，会被全部抹去。

fill方法还可以接受第二个和第三个参数，用于指定填充的起始位置和结束位置。

['a', 'b', 'c'].fill(7, 1, 2)
// ['a', 7, 'c']

注意，如果填充的类型为对象，那么被赋值的是同一个内存地址的对象，而不是深拷贝对象。

7数组实例的 entries()，keys() 和 values() § ⇧

ES6 提供三个新的方法——entries()，keys()和values()——用于遍历数组。它们都返回一个遍历器对象（详见《Iterator》一章），可以用for...of循环进行遍历，唯一的区别是keys()是对键名的遍历、values()是对键值的遍历，entries()是对键值对的遍历。

for (let index of ['a', 'b'].keys()) {
  console.log(index);
}
// 0
// 1

for (let elem of ['a', 'b'].values()) {
  console.log(elem);
}
// 'a'
// 'b'

for (let [index, elem] of ['a', 'b'].entries()) {
  console.log(index, elem);
}
// 0 "a"
// 1 "b"

如果不使用for...of循环，可以手动调用遍历器对象的next方法，进行遍历。

let letter = ['a', 'b', 'c'];
let entries = letter.entries();
console.log(entries.next().value); // [0, 'a']
console.log(entries.next().value); // [1, 'b']
console.log(entries.next().value); // [2, 'c']

8数组实例的 includes() § ⇧

Array.prototype.includes方法返回一个布尔值，表示某个数组是否包含给定的值，与字符串的includes方法类似。ES2016 引入了该方法。

[1, 2, 3].includes(2)     // true
[1, 2, 3].includes(4)     // false
[1, 2, NaN].includes(NaN) // true

该方法的第二个参数表示搜索的起始位置，默认为0。如果第二个参数为负数，则表示倒数的位置，如果这时它大于数组长度（比如第二个参数为-4，但数组长度为3），则会重置为从0开始。

indexOf方法有两个缺点，一是不够语义化，它的含义是找到参数值的第一个出现位置，所以要去比较是否不等于-1，表达起来不够直观。二是，它内部使用严格相等运算符（===）进行判断，这会导致对NaN的误判。

另外，Map 和 Set 数据结构有一个has方法，需要注意与includes区分。

Map 结构的has方法，是用来查找键名的，比如Map.prototype.has(key)、WeakMap.prototype.has(key)、Reflect.has(target, propertyKey)。
Set 结构的has方法，是用来查找值的，比如Set.prototype.has(value)、WeakSet.prototype.has(value)。

9数组的空位 § ⇧

数组的空位指，数组的某一个位置没有任何值。比如，Array构造函数返回的数组都是空位。

Array(3) // [, , ,]

ES5 对空位的处理，已经很不一致了，大多数情况下会忽略空位。

forEach(), filter(), reduce(), every() 和some()都会跳过空位。
map()会跳过空位，但会保留这个值
join()和toString()会将空位视为undefined，而undefined和null会被处理成空字符串。

// forEach方法
orEach [,'a'].forEach((x,i) => console.log(i)); // 1

// filter方法
['a',,'b'].filter(x => true) // ['a','b']

// every方法
[,'a'].every(x => x==='a') // true

// reduce方法
[1,,2].reduce((x,y) => x+y) // 3

// some方法
[,'a'].some(x => x !== 'a') // false

// map方法
[,'a'].map(x => 1) // [,1]

// join方法
[,'a',undefined,null].join('#') // "#a##"

// toString方法
[,'a',undefined,null].toString() // ",a,,"

ES6 则是明确将空位转为undefined。

Array.from方法会将数组的空位，转为undefined，也就是说，这个方法不会忽略空位。

Array.from(['a',,'b'])
// [ "a", undefined, "b" ]
扩展运算符（...）也会将空位转为undefined。

[...['a',,'b']]
// [ "a", undefined, "b" ]
copyWithin()会连空位一起拷贝。

[,'a','b',,].copyWithin(2,0) // [,"a",,"a"]
fill()会将空位视为正常的数组位置。

new Array(3).fill('a') // ["a","a","a"]
for...of循环也会遍历空位。

let arr = [, ,];
for (let i of arr) {
  console.log(1);
}
// 1
// 1
上面代码中，数组arr有两个空位，for...of并没有忽略它们。如果改成map方法遍历，空位是会跳过的。

entries()、keys()、values()、find()和findIndex()会将空位处理成undefined。

// entries()
[...[,'a'].entries()] // [[0,undefined], [1,"a"]]

// keys()
[...[,'a'].keys()] // [0,1]

// values()
[...[,'a'].values()] // [undefined,"a"]

// find()
[,'a'].find(x => true) // undefined

// findIndex()
[,'a'].findIndex(x => true) // 0

由于空位的处理规则非常不统一，所以建议避免出现空位。