JavaScript の関数式、再帰関数、クロージャー関数 高度なプログラミング_JavaScript スキル

関数式を定義するには、関数宣言と関数式の 2 つの方法があります。

関数は次のように宣言されます:

function functionName(arg0,arg1,arg2){
 //函数体
}

最初に関数のキーワードがあり、次に関数の名前が続きます。

FF、Safari、Chrome、Opera はすべて、関数の非標準の名前属性を定義しており、この属性を使用して、関数で指定された名前にアクセスできます。

//只在FF,Safari,Chrome和Opera有效
alert(functionName.name)//functionName

関数宣言の特徴は、関数宣言のホイスティングです。これは、関数宣言がコードを実行する前に読み取られることを意味します。これは、関数宣言をそれを呼び出すステートメントの後に配置できることを意味します。

sayHi();
function sayHi(){
 alert("Hi!");
}

コードが実行される前に関数宣言が読み取られるため、この例ではエラーはスローされません。

2 番目のタイプは関数式です。

var functionName=function(arg0,arg0,arg2){
 //函数体
}

この形式は通常の変数代入ステートメントのように見えます。つまり、関数を作成して変数 functionName に代入します。この場合、関数キーワード記号 (匿名関数はラムダ関数と呼ばれることもあります。) 匿名関数の name 属性は空の文字列です。

関数式には、他の式と同様に、使用する前に値を割り当てる必要があります。

次のコードはエラーを引き起こします:

syaHi();//Uncaught ReferenceError: syaHi is not defined
var sayHi=function(){
 alert("Hi!");
}

次のようなコードは記述しないでください。これは ECMAScript では無効な構文です。JavaScript エンジンはエラーを修正しようとしますが、ブラウザーによって変更方法が異なります。

//不要这样做
if(condition){
 function sayHi(){
  alert("Hi!");
 }
}else{
 function sayHi(){
  alert("Yo!");
 }
}

関数式を使用すれば問題ありません。

//可以这样做
var sayHi;
if(condition){
 sayHi=function(){
  alert("Hi!");
 }
}else{
 sayHi=function(){
  alert("Yo!");
 }
}

関数を作成して変数に代入したり、その関数を他の関数の値として返すこともできます。

function creatComparisonFunction(propertyName){
 return function(object1,object2){
  var value1=object1[propertyName];
  var value2=object2[propertyName];
  if(value1<value2){
   return -1;
  }else if(value1>value2){
   return 1;
  }else{
   return 0;
  }
 };
}

creatComparisonFunction() は匿名関数を返します。返された関数は変数に割り当てられるか、他の方法で呼び出されます。ただし、creatComparisonFunction() 関数内で関数を値として扱う場合、関数は匿名になります。匿名関数を使用できます。

7.1 再帰

再帰関数は、関数がそれ自体を名前で呼び出すときに構築されます。

function factorial(num){
 if(num<=1){
  return 1;
 }else{
  return num*factorial(num-1);
 }
}

上記は古典的な再帰階乗関数です。次のコードは問題を引き起こす可能性があります。

var anotherFactorial=factorial;
factorial=null;
alert(anotherFactorial(4));//Uncaught TypeError: factorial is not a function

上記のコードは、まず、factorial() 関数を変数 anotherFactorial に保存し、次に、factorial 変数を null に設定します。その結果、anotherFactorial() が次に呼び出されるとき、factorial( なので、元の参照は 1 つだけ残ります。 ) を実行する必要があります。また、factorial() は関数ではなくなったため、エラーが発生します。

この場合、arguments.callee を使用すると問題を解決できます。

arguments.callee は実行される関数へのポインタであるため、関数への再帰呼び出しを実装するために使用できます。

function factorial(num){
 if(num<=1){
  return 1;
 }else{
  return num*arguments.callee(num-1);
 }
}

再帰関数を記述する場合、arguments.callee を使用すると、関数がどのように呼び出されても問題が発生しないことが保証されるため、関数名を使用するよりも常に安全です。

ただし、厳密モードでは、スクリプトから argument.callee にアクセスできません。

ただし、関数式を使用して同じ結果を得ることができます。

var factorial=(function f(num){
 if(num<=1){
  return 1;
 }else{
  return num*f(num-1);
 }
});
console.log(factorial(4));//24

7.2 終了

クロージャは、別の関数のスコープ内の変数にアクセスできる関数です。クロージャを作成する一般的な方法は、関数内に別の関数を作成することです。

function creatComparisonFunction(propertyName){
 return function(object1,object2){
  var value1=object1[propertyName];
  var value2=object2[propertyName];
  if(value1<value2){
   return -1;
  }else if(value1>value2){
   return 1;
  }else{
   return 0;
  }
 };
}

太字の 2 行のコードは、内部関数 (匿名関数) のコードです。これらの 2 行のコードは、内部関数が返されて別の場所で呼び出された場合でも、変数 propertyName にアクセスします。この変数にまだアクセスできる理由は、内部関数のスコープ チェーンに creatComparisonFunction().

のスコープが含まれているためです。

関数が呼び出されると、実行コンテキストと対応するスコープ チェーンが作成され、関数のアクティブ化オブジェクトは引数と他の名前付きパラメーターの値を使用して初期化されます。外部関数のオブジェクトは常に 2 番目にあり、外部関数のアクティブ オブジェクトは 3 番目にあります...スコープ チェーンのエンドポイントとしてのグローバル実行環境まで。

関数の実行中に、変数の値を読み書きするには、スコープ チェーン内で変数を見つける必要があります。

function compare(value1,value2){
  if(value1<value2){
   return -1;
  }else if(value1>value2){
   return 1;
  }else{
   return 0;
  }
 }
 var result=compare(5,10)
 console.log(result)//-1

以上代码先定义了compare()函数,然后又在全局作用域中调用了它.当调用compare()时,会创建一个包含arguments,value1,value2的活动对象.全局执行环境的变量对象(包含result和compare)在compare()执行环境的作用域链中则处于第二位

后台的每个执行环境都有一个表示变量的对象--变量对象.全局环境的变量对象始终存在,而像compare()函数这样的局部环境的变量对象,则只在函数执行的过程中存在.在创建compare()函数时,会创建一个预先包含全局变量对象的作用域链,这个作用域链被保存在内部的[[Scope]]属性中.当调用compare()函数时,会为函数创建一个执行环境,然后通过复制函数的[[Scope]]属性中的对象构建起执行环境的作用域链.此后,又有一个活动对象(在此作为变量对象使用)被创建并被推入执行环境作用域链的前端.

作用域链本质上是一个指向变量对象的指针列表,它只引用但不实际包含变量对象.

无论什么时候在函数中访问一个变量时,就会从作用域链中搜索具有相应名字的变量.一般来讲,当函数执行完毕后,局部活动对象就会被销毁,内存中仅保存全局作用域(全局执行环境的变量对象).但是,闭包的情况又有所不同.

在另一个函数内部定义的函数会将包含函数(即外部函数)的活动对象添加到它的作用域中.

var compare=creatComparisonFunction("name");
var result=comapre({name:"Nicholas"},{name:"Greg"});

下图展示了上面代码代码执行时,包含函数与内部匿名函数的作用域.

当createComparisonFunction()函数返回后,其执行环境的作用域会被销毁,但它的活动对象仍然会留在内存中;直到匿名函数被销毁后,createComparisonFunction()的活动对象都会被销毁.

//创建函数
 var compare=creatComparisonFunction("name");
 //调用函数
 var result=comapre({name:"Nicholas"},{name:"Greg"});
 //解除对匿名函数的引用(以便释放内存)
 compareNames=null;

通过将compareNames设置为等于null解除该函数的引用,就等于通知垃圾回收例程将其清除.随着匿名函数函数的作用域链被销毁,其他作用域(除了全局作用域)也都可以安全地销毁了.

由于闭包会携带包含它的函数的作用域,因此会比其他函数占用更多的内存.过度使用闭包可能会导致内存占用过多,慎重使用闭包.

7.2.1 闭包和变量

作用域链的这种配置的机制引出了一个值得注意的副作用,即闭包只能取得包含函数中任何变量的最后一个值.

闭包里所保存的是整个变量对象,而不是某个特殊的变量.

function createFunctions(){
 var result=new Array();

 for(var i=0;i<10;i++){
  result[i]=function(){
   return i;
  };
 }
 return result;
}

上面代码里这个函数会返回一个函数数组.表面上看,似乎每个函数都应该返回自己的索引值,但实际上,每个函数都返回10.因为每个函数的作用域链中都保存着createFunctions()函数的活动对象,所以它们引用的都是同一个变量i.当createFunction()函数返回后,变量i的值是10,此时每个函数都引用着保存变量i的同一个变量对象,所以在每个函数内部i的值都是10.

但是,我们可以通过创建另一个匿名函数强制让闭包的行为符合预期.

function createFunctions(){
 var result=new Array();

 for(var i=0;i<10;i++){
  result[i]=function(num){
   return function(){
    return num;
   }
  }(i);
 }
 return result;
}

重写之后,每个函数就会返回各自不同的索引值了.在这个版本中,我们没有直接把闭包赋值给数组,而是定义了一个匿名函数,并将立即执行匿名函数的结果赋给数组.这里的匿名函数有一个参数num,也就是最终的函数要返回的值.在调用每个匿名函数时,我们传入了变量i.由于函数参数是按值传递的,所以就会将变量i的当前值复制给参数num.而在这个匿名函数内部,又创建并返回了一个访问num的闭包.这个一来,result数组中的每个函数都有自己num变量的一个副本,因此就可以返回各自不同的数值了.

7.2.2 关于this对象

this对象是在运行时基本函数的执行环境绑定的:在全局函数中,this等于window,而当函数被作为某个对象的方法调用时,this等于那个对象.不过,匿名函数的执行环境具有全局性,因此其this对象通常指向window.

var name="the window";
var object={
 name:"my object",

 getNameFunc:function(){
  return function(){
   return this.name;
  };
 }
};
alert(object.getNameFunc()());//the window(在非严格模式下)

每个函数在被调用时都会自动取得两个特殊变量:this和arguments.内部函数在搜索这两个变量时,只会搜索到其活动对象为止,因此永远不可能直接访问外部函数中的这两个变量.

不过,把外部作用域中的this对象保存在一个闭包能够访问到的变量里,就可以让闭包访问该对象了.

var name="the window";
var object={
 name:"my object",

 getNameFunc:function(){
  var that=this;
  return function(){
   return that.name;
  };
 }
};
alert(object.getNameFunc()());//my object

在定义匿名函数之前,我们把this对象赋值给了一个名叫that的变量.而在定义了闭包之后,闭包也可以访问这个变量,因为它是我们在包含函数中特意声明的一个变量.即使在函数返回之后,that也仍然引用着object,所以调用object.getNameFunc()()就返回了my object.

注意:this和arguments也存在同样的问题.如果想访问作用域中的arguments对象,必须将对该对象的引用保存到另一个闭包能够访问的变量中.

var name="the window";

var object={
 name:"my object",

 getName:function(){
  return this.name;
 }
};
console.log(object.getName());//my object
console.log((object.getName)());//my object
console.log((object.getName=object.getName)());//the window

最后一行代码先执行了一条赋值语句,然后再调用赋值后的结果.因为这个赋值表达式的值是函数本身,所以this的值不能得到维持,结果就返回了"this window".

7.2.3 内存泄露

由于IE9之前的版本对JScript对象和COM对象使用不同的垃圾收集例程,因此闭包在IE的这些版本中会导致一些特殊的问题.具体来说,如果闭包的作用域链中保存着一个HTML元素,那么就意味着该元素将无法被销毁.

function assignHandlet(){
 var element=document.getElementById("someElement");
 element.onclick=function(){
  alert(element.id);
 };
}

以上代码创建了一个作为element元素事件处理程序的闭包,而这个闭包则又创建了一个循环引用.由于匿名函数保存了一个对assignHandler()的活动对象的引用,因此应付导致无法减少element的引用数.只要匿名函数存在,element的引用数至少也是1,因此它所占用的内存就永远不会被回收.不过这个问题可以通过稍微改写一下代码来解决.

function assignHandlet(){
 var element=document.getElementById("someElement");
 var id=element.id;

 element.onclick=function(){
  alert(id);
 };
 element=null;
}

上記のコードでは、element.id のコピーを変数に保存し、クロージャでその変数を参照することにより、循環参照が排除されています。

スクリプト ホームは皆さんに思い出していただきたいのですが、クロージャは、要素を含む関数を含むアクティブ オブジェクト全体を参照します。クロージャが要素を直接参照していない場合でも、関数を含むアクティブ オブジェクトは参照を保存します。要素変数を null に設定する必要があります。これにより、DOM オブジェクトへの参照が解放され、参照の数が削減され、それによって占有されていたメモリが適切にリサイクルされます。 >

関数式を紹介しましょう。

JavaScript プログラミングでは、関数式は非常に便利なテクニックです。関数式を使用すると、関数に名前を付ける必要がなくなり、動的プログラミングが可能になります。ラムダ関数とも呼ばれる匿名関数は、JavaScript 関数を使用する強力な方法です。関数式の特徴を以下にまとめます。

関数式は関数宣言とは異なります。関数宣言には名前が必要ですが、関数式には名前が必要ありません。名前のない関数式は、匿名関数とも呼ばれます。

再帰関数は、関数の参照方法がわからない場合にはさらに複雑になります。再帰関数は常に argument.callee を使用して自分自身を再帰的に呼び出す必要があり、関数名は決して使用しないでください。関数名は変更される可能性があります。

クロージャは、関数内で他の関数が定義されるときに作成されます。クロージャは、原則

を含む関数内のすべての変数にアクセスできます。 次のように。

バックグラウンド実行環境では、クロージャのスコープ チェーンには、独自のスコープ、包含関数のスコープ、およびグローバル スコープが含まれます。通常、関数のスコープとそのすべての変数は、関数の実行が終了した後に破棄されます。

ただし、関数がクロージャを返す場合、この関数のスコープはクロージャが存在しなくなるまでメモリに保存されます。

クロージャを使用すると、JavaScript でブロックレベルのスコープを模倣できます (JavaScript 自体にはブロックレベルのスコープの概念がありません)。重要な点は次のとおりです。

関数を作成してすぐに呼び出すと、メモリ内に関数への参照を残さずにその中のコードを実行できます。

その結果、一部の変数が含まれているスコープ (つまり、外側のスコープ) 内の変数に割り当てられている場合を除き、関数内のすべての変数が直ちに破棄されます。
クロージャは、オブジェクト内にプライベート変数を作成するためにも使用できます。関連する概念と重要な点は次のとおりです。 JavaScript にはプライベート オブジェクト プロパティの正式な概念はありませんが、クロージャを使用して、含まれるスコープで定義された変数へのアクセスを提供するパブリック メソッドを実装できます。
プライベート変数にアクセスできるパブリック メソッドは、特権メソッドと呼ばれます。

コンストラクター モードとプロトタイプ モードを使用してカスタム タイプの特権メソッドを実装できます。また、モジュール モードと拡張モジュール モードを使用してシングルトン特権メソッドを実装することもできます。

JavaScript の関数式とクロージャは非常に便利な機能であり、これらを使用して多くの機能を実現できます。ただし、クロージャの作成では追加のスコープを維持する必要があるため、クロージャを過度に使用すると大量のメモリを消費する可能性があります。