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ES6标准入门读书笔记6(函数的扩展)

ES6标准入门读书笔记6(函数的扩展)

作者: Masami_9e88 | 来源:发表于2018-07-19 11:32 被阅读0次

    1.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';
    }

    ES6 允许为函数的参数设置默认值,即直接写在参数定义的后面。

    function log(x, y = 'World') {
      console.log(x, y);
    }
    log('Hello') // Hello World
    log('Hello', 'China') // Hello China
    log('Hello', '') // Hello

    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。

    与解构赋值默认值结合使用

    参数默认值可以与解构赋值的默认值,结合起来使用。

    function foo({x, y = 5}) {
      console.log(x, y);
    }
    foo({}) // undefined 5
    foo({x: 1}) // 1 5
    foo({x: 1, y: 2}) // 1 2
    foo() // TypeError: Cannot read property 'x' of undefined

    上面代码只使用了对象的解构赋值默认值,没有使用函数参数的默认值。只有当函数foo的参数是一个对象时,变量x和y才会通过解构赋值生成。如果函数foo调用时没提供参数,变量x和y就不会生成,从而报错。通过提供函数参数的默认值,就可以避免这种情况。

    function foo({x, y = 5} = {}) {
      console.log(x, y);
    }
    foo() // undefined 5

    上面代码指定,如果没有提供参数,函数foo的参数默认为一个空对象。

    如果传入undefined,将触发该参数等于默认值,null则没有这个效果。

    function foo(x = 5, y = 6) {
      console.log(x, y);
    }
    foo(undefined, null)
    // 5 null

    上面代码中,x参数对应undefined,结果触发了默认值,y参数等于null,就没有触发默认值。

    作用域

    一旦设置了参数的默认值,函数进行声明初始化时,参数会形成一个单独的作用域(context)。等到初始化结束,这个作用域就会消失。这种语法行为,在不设置参数默认值时,是不会出现的。

    var x = 1;
    function f(x, y = x) {
      console.log(y);
    }
    f(2) // 2

    上面代码中,参数y的默认值等于变量x。调用函数f时,参数形成一个单独的作用域。在这个作用域里面,默认值变量x指向第一个参数x,而不是全局变量x,所以输出是2。

    再看下面的例子。

    let x = 1;
    function f(y = x) {
      let x = 2;
      console.log(y);
    }
    f() // 1

    上面代码中,函数f调用时,参数y = x形成一个单独的作用域。这个作用域里面,变量x本身没有定义,所以指向外层的全局变量x。函数调用时,函数体内部的局部变量x影响不到默认值变量x。

    var x = 1;
    function foo(x = x) {
      // ...
    }
    foo() // ReferenceError: x is not defined

    上面代码中,参数x = x形成一个单独作用域。实际执行的是let x = x,由于暂时性死区的原因,这行代码会报错”x 未定义“。

    如果参数的默认值是一个函数,该函数的作用域也遵守这个规则。请看下面的例子。

    let foo = 'outer';
    function bar(func = () => foo) {
      let foo = 'inner';
      console.log(func());
    }
    bar(); // outer

    上面代码中,函数bar的参数func的默认值是一个匿名函数,返回值为变量foo。函数参数形成的单独作用域里面,并没有定义变量foo,所以foo指向外层的全局变量foo,因此输出outer。

    如果写成下面这样,就会报错。

    function bar(func = () => foo) {
      let foo = 'inner';
      console.log(func());
    }
    bar() // ReferenceError: foo is not defined

    上面代码中,匿名函数里面的foo指向函数外层,但是函数外层并没有声明变量foo,所以就报错了。

    var x = 1;
    function foo(x, y = function() { x = 2; }) {
      var x = 3;
      y();
      console.log(x);
    }
    foo() // 3
    x // 1

    上面代码中,函数foo的参数形成一个单独作用域。这个作用域里面,首先声明了变量x,然后声明了变量y,y的默认值是一个匿名函数。这个匿名函数内部的变量x,指向同一个作用域的第一个参数x。函数foo内部又声明了一个内部变量x,该变量与第一个参数x由于不是同一个作用域,所以不是同一个变量,因此执行y后,内部变量x和外部全局变量x的值都没变。

    如果将var x = 3的var去除,函数foo的内部变量x就指向第一个参数x,与匿名函数内部的x是一致的,所以最后输出的就是2,而外层的全局变量x依然不受影响。

    var x = 1;
    function foo(x, y = function() { x = 2; }) {
      x = 3;
      y();
      console.log(x);
    }
    foo() // 2
    x // 1

    2.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。

    下面是一个 rest 参数代替arguments变量的例子。

    // arguments变量的写法
    function sortNumbers() {
      return Array.prototype.slice.call(arguments).sort();
    }
    // rest参数的写法
    const sortNumbers = (...numbers) => numbers.sort();

    下面是一个利用 rest 参数改写数组push方法的例子。

    function push(array, ...items) {
      items.forEach(function(item) {
        array.push(item);
        console.log(item);
      });
    }
    var a = [];
    push(a, 1, 2, 3)

    注意,rest 参数之后不能再有其他参数(即只能是最后一个参数),否则会报错。

    // 报错
    function f(a, ...b, c) {
      // ...
    }

    函数的length属性,不包括 rest 参数。

    4.name 属性 § ⇧

    函数的name属性,返回该函数的函数名。


    5.箭头函数

    1.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。

    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" });

    2.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。

    3.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;
    }

    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。

    function foo() {
      setTimeout(() => {
        console.log('id:', this.id);
      }, 100);
    }
    var id = 21;
    foo.call({ id: 42 });
    // id: 42

    上面代码中,setTimeout的参数是一个箭头函数,这个箭头函数的定义生效是在foo函数生成时,而它的真正执行要等到 100 毫秒后。如果是普通函数,执行时this应该指向全局对象window,这时应该输出21。但是,箭头函数导致this总是指向函数定义生效时所在的对象(本例是{id: 42}),所以输出的是42。

    function Timer() {
      this.s1 = 0;
      this.s2 = 0;
      // 箭头函数
      setInterval(() => this.s1++, 1000);
      // 普通函数
      setInterval(function () {
        this.s2++;
      }, 1000);
    }
    var timer = new Timer();
    setTimeout(() => console.log('s1: ', timer.s1), 3100);
    setTimeout(() => console.log('s2: ', timer.s2), 3100);
    // s1: 3
    // s2: 0

    上面代码中,Timer函数内部设置了两个定时器,分别使用了箭头函数和普通函数。前者的this绑定定义时所在的作用域(即Timer函数),后者的this指向运行时所在的作用域(即全局对象)。所以,3100 毫秒之后,timer.s1被更新了 3 次,而timer.s2一次都没更新。

    由于箭头函数没有自己的this,所以当然也就不能用call()、apply()、bind()这些方法去改变this的指向。

    6.双冒号运算符

    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);
    }

    7.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);
    }
    // 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

    上面代码是一个阶乘函数,计算n的阶乘,最多需要保存n个调用记录,复杂度 O(n) 。

    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。

    递归函数的改写

    尾递归的实现,往往需要改写递归函数,确保最后一步只调用自身。做到这一点的方法,就是把所有用到的内部变量改写成函数的参数。比如上面的例子,阶乘函数 factorial 需要用到一个中间变量total,那就把这个中间变量改写成函数的参数。这样做的缺点就是不太直观,第一眼很难看出来,为什么计算5的阶乘,需要传入两个参数5和1?

    两个方法可以解决这个问题。方法一是在尾递归函数之外,再提供一个正常形式的函数。

    function tailFactorial(n, total) {
      if (n === 1) return total;
      return tailFactorial(n - 1, n * total);
    }
    function factorial(n) {
      return tailFactorial(n, 1);
    }
    factorial(5) // 120

    上面代码通过一个正常形式的阶乘函数factorial,调用尾递归函数tailFactorial,看起来就正常多了。

    函数式编程有一个概念,叫做柯里化(currying),意思是将多参数的函数转换成单参数的形式。这里也可以使用柯里化。

    function currying(fn, n) {
      return function (m) {
        return fn.call(this, m, n);
      };
    }
    function tailFactorial(n, total) {
      if (n === 1) return total;
      return tailFactorial(n - 1, n * total);
    }
    const factorial = currying(tailFactorial, 1);
    factorial(5) // 120

    上面代码通过柯里化,将尾递归函数tailFactorial变为只接受一个参数的factorial。

    第二种方法就简单多了,就是采用 ES6 的函数默认值。

    function factorial(n, total = 1) {
      if (n === 1) return total;
      return factorial(n - 1, n * total);
    }
    factorial(5) // 120

    上面代码中,参数total有默认值1,所以调用时不用提供这个值。

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