阅读 849

[译] 揭秘变量提升

引用 ES6 规范作者 Allen Wirfs-Brock 一条最近的推特

变量提升是一个陈旧且令人困惑的术语。甚至在 ES6 之前:变量提升的意思究竟是“提升至当前作用域顶部”还是“从嵌套的代码块中提升到最近的函数或脚本作用域中”?还是两者都有?

受 Allen 启发,本文提出了一种不同的方法来描述变量声明。

声明:作用域与激活

我建议将声明分为两个方面:

  • 作用域:在哪可以看到一个声明的实体?这是一个静态特征。
  • 激活:我何时可以访问实体?这是一个动态特征:有的实体在我们进入他们作用域的时候就可以被访问,其余的我们必须等待代码执行到它们的声明。

下面的表格总结了不同的声明如何处理这两个方面。“Duplicates”表示一个变量名是否允许在同一作用域声明两次。“Global prop.”表示一个在 script 标签(模块的前身)中的声明,在全局作用域中被执行时,是否会向全局对象添加属性。TDZ 意思是暂时死区(我们稍后解释)。函数声明在严格模式下是块作用域(例如在模块内部),但在非严格模式下是函数作用域。

以下部分更加详细地描述了其中一些结构的行为。

constlet:暂时死区

对于 JavaScript,TC39 需要决定如果在声明之前访问其直接作用域中的常量会发生什么:

{
  console.log(x); // 这里会发生什么?
  const x;
}
复制代码

一些可能的方案是:

  1. 该变量名在包围当前作用域的作用域中解析。
  2. 你会得到 undefined
  3. 报错。

方案(1)被否决,因为这种方案在该语言中没有先例。因此这对于 JavaScript 程序员并不直观。

方案(2)被否决,因为这样 x 将不是一个常量 —— 在声明前和声明后它将拥有不同的值。

letconst 一样使用了方案(3),所以它们工作方式相似并且很容易在它们之间切换。

进入变量作用域与执行声明之间的这段时间被称为该变量的暂时死区(TDZ):

  • 在此期间,该变量被认为是未初始化的(就好像它有一个特殊的值)。
  • 如果你访问一个未初始化的变量,你会得到一个 ReferenceError
  • 一旦你执行到了变量声明,这个变量将被设置为初始化的值(通过赋值符号指定)或者 undefined —— 如果没有初始化的话。

以下代码阐释了暂时死区:

if (true) { // 进入 `tmp` 的作用域,TDZ 开始
  // `tmp` 未被初始化:
  assert.throws(() => (tmp = 'abc'), ReferenceError);
  assert.throws(() => console.log(tmp), ReferenceError);

  let tmp; // TDZ 结束
  assert.equal(tmp, undefined);
}
复制代码

下一个例子表明暂时死区是真的暂时的(与时间有关):

if (true) { // 进入 `myVar` 作用域,TDZ 开始
  const func = () => {
    console.log(myVar); // 稍后执行
  };

  // 我们在 TDZ 中:
  // 访问 `myVar` 造成 `ReferenceError`

  let myVar = 3; // TDZ 结束
  func(); // OK,在 TDZ 外调用
}
复制代码

即使 func() 声明位于 myVar 声明之前且使用了该变量,我们仍然可以调用 func()。但是我们必须等到 myVar 的暂时死区结束之后。

函数声明与提前激活

无论一个函数声明在作用域内的什么位置,它都会在进入作用域时执行。这使你可以在 foo() 函数声明前调用它。

assert.equal(foo(), 123); // OK
function foo() { return 123; }
复制代码

提前激活 foo() 意味着上述代码相当于:

function foo() { return 123; }
assert.equal(foo(), 123);
复制代码

如果你用 constlet 声明一个函数,那么它就不会被提前激活:在下面的例子中,你只能在 bar() 声明后调用它。

assert.throws(
  () => bar(), // 声明前
  ReferenceError);

const bar = () => { return 123; };

assert.equal(bar(), 123); // 声明后
复制代码

未提前激活的提前调用

即使函数 g() 并未提前激活,它仍可以被前面的函数 f()(在同一作用域中)调用 —— 只要我们遵守以下规则:f() 必须在声明 g() 之后调用。

const f = () => g();
const g = () => 123;

// 我们在 g() 声明后调用 f():
assert.equal(f(), 123);
复制代码

模块中的函数通常在模块体执行完后才被调用。所以在模块中,你很少需要担心函数的顺序。

最后,注意提前激活是怎样自动执行以维持上述规则的:当进入一个作用域时,在任何函数被调用前,所有的函数声明都会被先执行。

提前激活的一个陷阱

如果你依赖提前激活在声明前调用一个函数,那你需要注意它并不能访问未提前激活的数据。

funcDecl();

const MY_STR = 'abc';
function funcDecl() {
  assert.throws(
    () => MY_STR,
    ReferenceError);
}
复制代码

如果你在 MY_STR 声明之后调用 funcDecl() 问题将不复存在。

提前激活的利弊

我们已经看到提前激活有一个陷阱,你可以在不使用它的情况下获得大部分好处。因此,最好避免提前激活。但我对此说法并非十分认同,如前所述,我经常使用函数声明,因为我喜欢它们的语法。

类声明不会提前激活

类声明不会提前激活:

assert.throws(
  () => new MyClass(),
  ReferenceError);

class MyClass {}

assert.equal(new MyClass() instanceof MyClass, true);
复制代码

为什么呢?看看下面的类声明:

class MyClass extends Object {}
复制代码

extends 是可选的。它的操作数是个表达式。因此,你可以这样做:

const identity = x => x;
class MyClass extends identity(Object) {}
复制代码

计算这样的表达式必须在它被引用的地方完成。其它行为都会使人困惑。这解释了为什么类声明不提前激活。

var:变量提升(部分提前激活)

varconstlet(现在更建议使用这两种方式)之前一种更老的声明变量的方式。考虑以下 var 声明。

var x = 123;
复制代码

这个声明包含两个部分:

  • 声明 var x:用 var 声明的变量的作用域是最里面的包围函数,而不是最里面的包围块,就像大多数其他声明一样。这样的变量在它作用域的开头就已经激活并以 undefined 初始化。
  • 赋值 x = 123:赋值总是在适当位置执行。

以下代码演示了 var

function f() {
  // 部分提前激活:
  assert.equal(x, undefined);
  if (true) {
    var x = 123;
    // 赋值已经执行
    assert.equal(x, 123);
  }
  // 作用域为函数作用域,非块级作用域。
  assert.equal(x, 123);
}
复制代码

如果发现译文存在错误或其他需要改进的地方,欢迎到 掘金翻译计划 对译文进行修改并 PR,也可获得相应奖励积分。文章开头的 本文永久链接 即为本文在 GitHub 上的 MarkDown 链接。


掘金翻译计划 是一个翻译优质互联网技术文章的社区,文章来源为 掘金 上的英文分享文章。内容覆盖 AndroidiOS前端后端区块链产品设计人工智能等领域,想要查看更多优质译文请持续关注 掘金翻译计划官方微博知乎专栏

关注下面的标签,发现更多相似文章
评论