ES5 の実行環境とスコープの詳細な紹介 (コード例)

この記事は、ES5 の実行環境とスコープに関する詳細な紹介 (コード例) を提供します。必要な方は参考にしていただければ幸いです。

まえがき: 最近『JavaScript Advanced Programming』を詳しく読んでいますが、私にとって中国語版は本書の多くの箇所に触れているので、私の理解している範囲で詳しく解釈してみます。 。間違いや漏れがございましたら、ご指摘いただければ幸いです。この記事の内容のほとんどは、『JavaScript Advanced Programming, Third Edition』から引用しています。

実行コンテキスト

実行コンテキスト (簡単にするために、実行コンテキストは環境になることもあります) は次のとおりです。 JavaScript で最も重要な概念。

実行環境は、他のデータにアクセスするための変数または関数の権限を定義し、それぞれの動作を決定します。

各実行環境には変数オブジェクトが関連付けられており、環境内で定義されたすべての変数と関数はこのオブジェクトに格納されます。

私たちが作成するコードはこのオブジェクトにアクセスできませんが、パーサーはデータを処理するときにバックグラウンドでこのオブジェクトを使用します。

グローバル実行環境は、最も周辺的な実行環境です。

ECMAScript が実装されるホスト環境に応じて、実行環境を表すオブジェクトも異なります。

Web ブラウザでは、グローバル実行環境はウィンドウ オブジェクトとみなされ、すべてのグローバル変数と関数はウィンドウ オブジェクトのプロパティとメソッドとして作成されます。

(変数のライフサイクル)、実行環境内のすべてのコードが実行された後、環境は破棄され、そこに保存されているすべての変数と関数定義も破棄されます)

グローバル実行環境は、Web ページやブラウザを閉じるなど、アプリケーションが終了するまで破棄されません。

各関数には独自の実行環境があります。実行フローが関数に入ると、関数の環境が環境スタックにプッシュされます。関数が実行されると、スタックはその環境をポップし、制御を前の実行環境に戻します。 ECMAScript プログラムの実行フローは、この便利なメカニズムによって制御されます。

スコープ チェーン

コードが環境内で実行されると、変数オブジェクトのスコープ チェーンが作成されます。
スコープ チェーンの目的は、実行環境にアクセスできるすべての変数と関数に確実に秩序正しくアクセスできるようにすることです。

スコープ チェーンのフロント エンドは常に、現在実行されているコードが配置されている環境の変数オブジェクトです。 （「近接原理」としても理解できます）。

この環境が関数の場合、その activation オブジェクト(activation object) を変数オブジェクトとして使用します。

関数実行環境のアクティブ オブジェクトには、最初は変数オブジェクトとして引数オブジェクト (このオブジェクトはグローバル環境には存在しません) が 1 つだけ含まれています。

スコープ チェーン内の次の変数オブジェクトは、それを含む (外部) 環境から取得され、次の変数オブジェクトは次の含まれる環境から取得され、以下同様にグローバル実行環境まで続きます。

グローバル実行環境の変数オブジェクトは、常にスコープ チェーンの最後のオブジェクトです。

識別子の解決は、スコープ チェーンに沿ってレベルごとに識別子を検索するプロセスです。
検索プロセスは常にスコープ チェーンの先頭から開始され、識別子が見つかるまでステップバイステップで逆方向に動作します (識別子が見つからない場合はエラーが発生します)。

var color = "blue";

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

changeColor();

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

この単純な例では、関数changeColor()のスコープチェーンには2つのオブジェクトが含まれています:

独自の変数オブジェクト(引数オブジェクトが定義されている)とグローバル環境変数オブジェクト。

変数 color はこのスコープ チェーン内にあるため、関数内でアクセスできます。

さらに、ローカル スコープで定義された変数は、ローカル環境でグローバル変数と同じように使用できます。

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();

上記のコードには 3 つの実行環境が含まれます。

• グローバル環境 (Web ブラウザのウィンドウ)

• #ローカル環境関数changeColor()の環境

• 関数swapColors()のローカル環境

グローバルには変数colorと関数changeColorがあります。環境 （）。 changeColor()のローカル環境にはanotherColorという変数とswapColors()という関数がありますが、グローバル環境の変数colorにもアクセスできます。 swapColors() のローカル環境には変数 tempColor があり、この環境でのみアクセスできます。

changeColor() のグローバル環境もローカル環境も tempColor にアクセスできません。

ただし、swapColors() 内では、他の 2 つの環境が親実行環境であるため、これらの環境の変数にアクセスできます。

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

内部環境はスコープ チェーンを通じてすべての外部環境にアクセスできますが、外部環境は内部環境の変数や関数にはアクセスできません。

#これらの環境間の関係は線形かつ連続的です。

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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