Introduction détaillée à l'environnement d'exécution et à la portée dans ES5 (exemple de code)

Le contenu de cet article est une introduction détaillée (exemple de code) sur l'environnement d'exécution et la portée dans ES5. Il a une certaine valeur de référence. Les amis dans le besoin peuvent s'y référer.

Avant-propos : J'ai récemment lu en détail Javascript Advanced Programming Pour moi, la version chinoise a abordé de nombreux endroits du livre, je vais donc essayer de l'interpréter en détail en utilisant ce que je comprends. . S'il y a des erreurs ou des omissions, nous vous serions très reconnaissants de les signaler. La plupart du contenu de cet article est tiré de "JavaScript Advanced Programming, Third Edition"

Contexte d'exécution (contexte d'exécution)

Contexte d'exécution, par souci de simplicité, parfois aussi devient Environnement) est le concept le plus important de JavaScript.

L'environnement d'exécution définit l'accès des variables ou des fonctions à d'autres données et détermine leurs comportements respectifs.

Chaque environnement d'exécution est associé à un objet variable, et toutes les variables et fonctions définies dans l'environnement sont stockées dans cet objet.

Bien que cet objet ne soit pas accessible au code que nous écrivons, l'analyseur l'utilise en coulisse lors du traitement des données.

L'environnement d'exécution global est l'environnement d'exécution le plus périphérique.

En fonction de l'environnement hôte dans lequel ECMAScript est implémenté, les objets représentant l'environnement d'exécution sont également différents.

Dans un navigateur Web, l'environnement d'exécution global est considéré comme l'objet fenêtre, donc toutes les variables et fonctions globales sont créées en tant que propriétés et méthodes de l'objet fenêtre.

(cycle de vie des variables), une fois que tout le code d'un environnement d'exécution est exécuté, l'environnement est détruit et toutes les définitions de variables et de fonctions qui y sont enregistrées sont également détruites)

L'environnement d'exécution global ne sera pas détruit jusqu'à la fermeture de l'application - comme la fermeture de la page Web ou du navigateur.

Chaque fonction possède son propre environnement d'exécution. Lorsque le flux d'exécution entre dans une fonction, l'environnement de la fonction est placé dans une pile d'environnement. Une fois la fonction exécutée, la pile affiche son environnement, rendant le contrôle à l'environnement d'exécution précédent. Le flux d'exécution dans les programmes ECMAScript est contrôlé par ce mécanisme pratique.

Chaîne de portée

Lorsque le code est exécuté dans un environnement, une chaîne de portée d'objets variables est créée.
Le but de la chaîne de portée est d'assurer un accès ordonné à toutes les variables et fonctions qui ont accès à l'environnement d'exécution.

L'extrémité avant de la chaîne de portée est toujours l'objet variable de l'environnement où se trouve le code actuellement exécuté. (Il peut également être compris comme le « principe de proximité »).

Si cet environnement est une fonction, utilisez son objet d'activation comme objet variable.

Au début, l'objet actif dans l'environnement d'exécution de la fonction ne contient qu'une seule variable, c'est-à-dire l'objet arguments (cet objet n'existe pas dans l'environnement global) en tant qu'objet variable.

L'objet variable suivant dans la chaîne de portée provient de l'environnement conteneur (externe), et l'objet variable suivant provient de l'environnement conteneur suivant, et ainsi de suite, en continuant vers l'environnement d'exécution global.

L'objet variable de l'environnement d'exécution global est toujours le dernier objet de la chaîne de portée.

La résolution d'identifiants est le processus de recherche d'identifiants un niveau à la fois tout au long de la chaîne de portée.
Le processus de recherche commence toujours à l'avant de la chaîne de portée et fonctionne en arrière étape par étape jusqu'à ce que l'identifiant soit trouvé (si l'identifiant n'est pas trouvé, une erreur se produira).

var color = "blue";

function changeColor() {
    if(color === "blue") {
        color = "red";
    } else {
        color = "blue";
    }
}

changeColor();

console.log("Color is now " + color); // "color is now red"

Dans cet exemple simple, la chaîne de portée de la fonction changeColor() contient deux objets :

son propre objet variable (dans lequel l'objet arguments est défini) et objets variables d’environnement global.

La variable color est accessible à l'intérieur de la fonction car elle se trouve dans cette chaîne de portée.

De plus, les variables définies dans une portée locale peuvent être utilisées de manière interchangeable avec les variables globales dans l'environnement local.

var color = "blue";

function changeColor() {
    var anotherColor = "red";

    function swapColors(){

        //这里可以访问color、anotherColor和tempColor
        var tempColor = anotherColor;
        anotherColor = color;
        color = tempColor;
    }

    //这里可以访问color和anotherColor，但不能访问tempColor
    swapColors();
}

//这里只能访问color
changeColor();

Le code ci-dessus implique 3 environnements d'exécution :

• Environnement global (fenêtre dans un navigateur web)

• L'environnement local de la fonction changeColor()

• L'environnement local de la fonction swapColors()

Il y a une variable color et une variable dans le environnement global Fonction changeColor(). Il existe une variable appelée anotherColor et une fonction appelée swapColors() dans l'environnement local de changeColor(), mais elle peut également accéder à la variable color dans l'environnement global. Il existe une variable tempColor dans l'environnement local de swapColors(), accessible uniquement dans cet environnement.

Ni l'environnement global ni l'environnement local de changeColor() n'ont accès à tempColor.

Cependant, dans swapColors(), vous pouvez accéder aux variables des deux autres environnements car ces deux environnements sont ses environnements d'exécution parents.

      
 window, color, changeColor()
            |
    anotherColor, swapColors()
                    |
                tempColor

L'environnement interne peut accéder à tous les environnements externes via la chaîne de portée, mais l'environnement externe ne peut accéder à aucune variable et fonction de l'environnement interne.

La connexion entre ces environnements est linéaire et séquentielle.

每个环境都可以向上搜索作用域链，以查询变量和函数名。但是，任何环境都不能通过向下搜索作用域链而进入另一个执行环境。

函数参数也被当做变量来对待，因此其访问规则与执行环境中的其他变量相同。

没有块级作用域（ES5中没有）

JavaScript没有块级作用域经常会导致理解上的困惑。
在其他类C的语言中，由花括号封闭的代码块都有自己的作用域（如果用ECMAScript的话来讲，就是它们自己的执行环境），因而支持根据条件来定义变量。

if(true) {
    var color = "blue";
}

console.log(color); //"blue"

这里是在有一个if语句中定义了变量color。
如果是在C、C++或Java中，color会在if语句执行完毕后被销毁。
但在JavaScript中，if语句中的变量声明会将变量添加当前的执行环境（在这里是全局环境window）中。

在使用for语句时尤其要牢记这一差异。

for(var i = 0; i < 10; i++) {
    console.log(i); // 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
}

/*
//等价于
var i;

for(i = 0; i < 10; i++) {
    console.log(i);
}

*/

console.log(i); //10

对于有块级作用域的语言来说，for语句初始化变量的表达式所定义的变量，只会存在于循坏的环境之中。而对于JavaScript来说，由for语句创建的变量i即使在for循环结束之后，也依旧会存在于循坏外部的执行环境中。

声明变量

使用var声明的变量会自动被添加到最接近的环境中，在函数内部，最接近的环境就是函数的局部环境。

如果初始化变量时没有使用var声明，该变量会自动被添加到全局作用域。

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

var result = add(10,20); //30
console.log(sum); //sum is not defined

以上代码中的函数add()定义了一个名为sum的局部变量，该变量包含加法操作的结果。
虽然结果值从函数中返回了，但变量sum在函数外部是访问不到的。
如果省略这个例子中的var关键字，那么当add()执行完毕后，sum也将可以访问到。

function add(num1, num2) {
    sum = num1 + num2;
    return sum;
}

var result = add(10,20); // 30
console.log(sum); 30

在这个例子中的变量sum在被初始化赋值时没有使用var关键字。
于是，当调用完add()之后，添加到全局环境中的变量sum将继续存在。
即使函数已经执行完毕，后面的代码依旧可以访问它。

在编写JavaScript代码的过程中，不声明而直接初始化变量时一个常见的错误，这样会导致一些不可预估的意外。养成良好的习惯，在初始化变量之前，一定要先声明，这样就可以避免类似问题。在严格模式下，初始化未经声明的变量会导致错误。

2.查询标识符

当在某个环境中为了读取或写入而引用一个标识符时，必须通过搜索来确定该标识符实际代表什么。搜索过程从作用域链的前端开始，向上逐级查询与给定名字匹配的标识符。

如果在局部环境中找到了该标识符，搜索过程停止，变量就绪。

如果在局部环境中没有找到该变量，则继续沿作用域向上搜索。

搜索过程将一直追溯到全局环境的变量对象。

如果在全局环境中也没有找到这个标识符，则意味着该变量尚未声明。

var color = "blue";

function getColor() {
    return color;
}

console.log(getColor()); // "blue"

/*
window = {
    color,
    getColor = function() {
        return color;
    }
}
*/

调用本例中的函数getColor()时会引用变量color。

为了确定变量color的值，将开始一个两步的搜索过程。

• 首先，在getColor()的局部环境中搜索变量对象，查找其中是否包含一个名为color的标识符。

• 然后，没有找到，对不？那就到外面的环境中找，在全局作用域中找到名为color的标识符。

搜索到了定义这个变量的变量对象，搜索过程宣告结束。

在这个搜索过程中，如果存在一个局部的变量的定义，则搜索会自动停止（找到了，我就不找了），不再进入另一个变量对象。换句话说，如果局部环境中存在着同名标识符，就不会使用位于父环境中的标识符。

var color = "blue";

function getColor() {
    var color = "red";
    return color;
}

console.log(getColor()); //"red"

修改后的代码在getColor()函数中声明了一个名为color的局部变量。
调用函数时，该变量就会被声明。而当函数中的第二行代码执行时，意味着必须找到并返回变量color的值。
搜索过程，首先从局部环境中开始，而且在这里发现了一个名为color的变量，其值为“red”。
变量已经在函数的局部环境中找到了，所以搜索停止，return语句就使用这个局部变量，并为函数返回“red”。

如果不使用window.color都无法访问全局color变量。

变量查询也不是没有代价的。很明显，访问局部变量要比访问全局变量更快，因为不用向上搜索作用域链。JavaScript引擎在优化标识符查询方面做得不错，因此这个差别在将来恐怕可以忽略不记。

但是，我们还是要养成良好的编程习惯。虽说，这个差别可以忽略不记。

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