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p231 函数式语言的特征之一就是连续运算，运算一个 输入，产生一个输出，输出的结果即是下一个运算的输入。并不需要中间变量 来“寄存”。 冯·诺依曼体系的计算机系统是 基于存储与指令系统的，而并不是基于运算的。 函数式语言强调运算过程 函数式语言中的“函数（function）”除了能被调用之外，还具有一些其它的性质。这 包括： 函数是运算元 在函数内保存数据 函数内的运算对函数外无副作用 在JavaScript的函数中，函数内的私有变量可以被修改，而且当再次“进 入”到该函数内部时，这个被修改的状态仍将持续。 在函数内保持数据的特性被称为“闭包(Closure)”， 为什么“连续求值”会成为函数式语言的 因为函数是值，所以函数可以被作为值来存储到变量，也可声明它的直接 量。例如： //将一个函数直接量赋值给变量func存储 var func =function() { //... } //声明一个(命名的)函数变量 function myFunc() { // ... } 因为函数是值，所以函数直接参与表达式运算。例如： //直接参与布尔运算 if (!myFunc) { // ... } //与字符串等其它类型数据混合运算 value = 'the function context: ' +myFunc; 因为函数是值，所以它也可以作为其它函数的参数传入，或作为结果值传 出——上一小节说这是“高阶函数”的特性，放在本小节中，作为“值的特性” 来解释，也是一样的。例如： //函数作为参数传入 function test(foo) { //函数参与表达式运算,以及作为函数返回值传出 return (foo !== myFunc ?foo :function() { // ... }); } //将test()函数调用的返回值作为新的函数调用 test(myFunc)(); function fun() { } f1=new Function; alert(typeof fun); alert(typeof f1); f2=new fun; alert(typeof f2);//Object alert(f2 instanceof Function); 基本特性呢？这是因为函数式语言是基于对lambda 演算的实现而产生的，其 理论基础就是： （表达式）运算产生结果； 结果（值）用于更进一步的运算。 函数式语言中，“函数”并不是真正的精髓。 真正的精髓在于“运算”，而函数只是封装“运算”的一种手段。 到了这里，我们如果“假设系统的结果只是一个值”，那么“我们必然可 以通过一系列连续的运算来得到这个值”。 JavaScript中逻辑运算的实质——逻辑或运算并非为布尔值而专设。 JavaScript特性：对象的构造、函数与方法的调用等等，本质上是都表达式运算，而非语句。 var obj =new ((obj=='String') ? String : Object ); 这行代码是用一个运算来作为new运算的入口参数——注意new不是语 句的语法关键字，而是运算符。 所以在JavaScript中，我们事实上可以用下面的连续运算来完成上一小节 的示例： var obj =new ( (objType =='String') ? String : (objType =='Array') ? Array : (objType =='Number') ? Number : (objType =='Boolean') ?Boolean : (objType =='RegExp') ? RegExp : Object ); 连续的一组三元表达式的运算结果，成为了new运算符的输入，而new 运算符后面的一对括号“()”，在这里的起到的是强制运算符的作用。 更进一步的说，new运算的结果(构造一个对象实例)，被作为赋值运算的 运算元，然后赋给了变量obj。 运算的实质，是值运算. 所有的运算都产生“值类型”的结果值。 运算式语言的特点在于强调“求值运算”。我们也列举了 JavaScript中的表达式运算符，我们看到这些运算符处理的运算元都是“值类 型数据”。由此我们可以认为：JavaScript语言特性中的某个子集，可以作为一 个最小化的运算式语言来使用——事实上我们也看到在InternetExplorer中将 JavaScript的一个子集作为CSS的表达式(expresstion)来使用。 我们也讨论到，如果要在运算式语言中完成全部的逻辑，那么它需要通过 表达式或者运算来填补“被消灭掉的语句”，更确切地来说，它必须有能力实 现“顺序、分支和循环”三种逻辑结构。在JavaScript中，可以通过“连续运 算符（逗号）”和“三元条件表达式”来替代顺序和分支。因此，最后的问题 是：如何在表达式级别实现循环？ 我们也在前面给出了答案：使用函数递归来消灭循环语句。 “函数”==“lambda” “我在学习函数式编程的时候，很不喜欢术语lambda，因为我没有真正理解它的意 义。在这个环境里，lambda 是一个函数，那个希腊字母（λ）只是方便书写的数学记法。 每当你听到lambda 时，只要在脑中把它翻译成函数即可。” “lambda 演算（lambda calculus）”其实就是一套用于研究函数定义、函数应用和递归的系统。 从数学上，已经论证过lambda 运算是一个图灵等价的运算系统；从历史 上，我们已经知道函数式语言就是基于lambda 运算而产生的运算范型。所以， 在本质上来讲，函数式语言中的函数这个概念，其实应该是“lambda（函数）”， 而不是在我们现在的通用语言（我是指的象C、Pascal这样的命令式语言）中 讲到的function。 1.5.2参数的非惰性求值 在下面这个例子中，代码的两个输出值将是什么呢？ /** *示例１：在参数中使用表达式时的求值规则 */ var i= 100; //输出A alert( i+=20, i*=2, 'value: '+i); //输出B alert( i ); 此处alert接受了3个参数，逗号是参数分隔符，而非，运算符。 javascript中调用时实参的个数是不确定的！ 即使函数的定义中只有一个形参！ 输出A将显示数值“120”，输出B则将显示数值“240”。 这里就体现了JavaScript的“非惰性求值”的特性——对于函数来说，如 果一个参数是需要用到时，才会完成求值（或取值），那么他就是“惰性求值” 的，反之则是“非惰性求值”。而JavaScript使用“非惰性求值”的很大一部分 原因，在于它的表达式还支持赋值，这也就意味着表达式会产生对系统的副作用。 函数是值，所以函数可以被作为值来存储到变量，也可声明它的直接 量。例如： //将一个函数直接量赋值给变量func存储 var func =function() { //... } //声明一个(命名的)函数变量 function myFunc() { // ... } 因为函数是值，所以函数直接参与表达式运算。例如： //直接参与布尔运算 if (!myFunc) { // ... } //与字符串等其它类型数据混合运算 value = 'the function context: ' +myFunc; 因为函数是值，所以它也可以作为其它函数的参数传入，或作为结果值传 出——上一小节说这是“高阶函数”的特性，放在本小节中，作为“值的特性” 来解释，也是一样的。例如： //函数作为参数传入 function test(foo) { //函数参与表达式运算,以及作为函数返回值传出 return (foo !== myFunc ?foo :function() { // ... }); } //将test()函数调用的返回值作为新的函数调用 test(myFunc)(); JavaScript的函数的对象特性有一个非常特殊的地方：通过new方 式构造的函数对象，其typeof 值仍然为'function'。 caller：调用者 teacher employer 雇主，老板；雇佣者 callee：被调用者 employee 雇员 函数的递归就总是可以写成： void function() { // ...(略) arguments.callee(); }(); function showIt(func) { var name =(!(func instanceof Function) ?'unknow type' : _r_function.test(func.toString()) ? RegExp.$1 : 'anonymous'); alert('-> '+ name); } function enumStack(callback) { var f= arguments.callee; while (f.caller) { callback( f= f.caller ); } } function level_n() { enumStack(showIt); } function level_2() { // ... level_n(); } function test() { level_2(); } test(); 我们看到如下的显示： -> level_n -> level_2 -> test 亦即是enumStack()函数被调用时的栈信息——排除enumStack()函数自身。 接下来我们提一个问题：既然caller是Function的一个成员。那么在栈上 如果出现两次、多次同一个函数，该函数的caller又如何处理呢？——更加严 重的是，如果这个函数是来自几次不同的调用，又怎么办呢？ 答案是：JavaScript中并不能识别这种情况，所以导致遍历出错。 f1与f2相互递归调用 函数闭包“在内部保存数据和对外无副作用”这两大特性，在JavaScript中都是通过”函数 闭包（functionclosure)“来实现的。 除了函数闭包之外，在JavaScript中还存在一种特殊的“对象闭包（object closure）”。它是与with语句实现直接相关的一种闭包。 在JavaScript中，一个函数只是一 段静态的代码、脚本文本，因此它是一个代码书写时，以及编译期的、静态的 概念；而闭包则是函数的代码在运行过程中的一个动态环境，是一个运行期的 、 动态的概念。由于引擎对每个函数建立其独立的上下文环境，因此当函数被再 次执行或进入函数体内的代码时，就将会得到闭包内的全部信息。 闭包具有两个特点：第一是闭包作为与函数成对的数据，在函数执行过程 中处于激活（即可访问）状态；第二是闭包在函数运行结束后，保持运行过程 的最终数据状态。因此函数的闭包总的来说决定了两件事：闭包所对应的函数 代码如何访问数据，以及闭包内的数据何时销毁。对于前者来说，涉及作用域 （可见性）的问题；对于后者来说，涉及数据引用的识别。 闭包包括的是函数运行实例的引用、环境（environment，用来查找全局变 量的表）、以及一个由所有upvalue引用组成的数组，每个闭包可以保有自己的 upvalue值。 在运行过程中，子函数闭包（闭包2～n）可以访问upvalue； 同一个函数中的所有子函数（闭包2～n），访问一份相同值的upvalue。 闭包是对应于运行期的函数实例的，而不是对应函数（代码块）的。 由于闭包对应于函数实例，那么我们只需要分析哪些情况下产生实例， 就可以清楚地知道运行的闭包环境。 返回同一个的函数实例，只是比较麻烦一点： //例7：有函数实例产生 var aFunc_3 = function (){ var MyFunc = function () { // ... } //返回一个函数到aFunc_3 return function() { return MyFunc; } }() 4.6对象属性与变量没有本质差异 4.6.1全局变量其实是“全局对象(globalobject)”的属性 4.6.2局部变量其实是“调用对象(call object)”的属性 “全局对象(global object)”与“调用对象(callobject)”其实是下图中的ScriptObject结构：  “调用对象”的局部变量维护规则 规则一：在函数开始执行时，varDecls中所有值将被置为undefined。因此 我们无论如何访问函数，变量初始值总是undefined。 //变量初始化 function myFunc() { alert(i); var i= 100; } //输出值总是undefined myFunc(); myFunc(); 由于varDecls总是在语法分析阶段就已经创建好了，因此在myFunc()内 部，即使是在“vari”这个声明之前访问该变量，也不会有语法错误，而是访 问到位于ScriptObject结构中的varDecls中该变量的初值：undefined。由于 varDecls 总是 在执 行前 被初 始化 ，因 此第 二次调 用myFunc()时， 值仍 是 undefined。 规则二：函数执行结束并退出时，varDecls不被重置。正因为varDecls不 被重置，所以JavaScript中的函数能够提供“在函数内保存数据”这种函数式 语言特性。需要说明的是，该规则与规则一并不冲突。上例中第二次调用 myFunc()时，没有显示“在函数内所保存的数据（该例中是数值100）”的原因 是：第二次执行函数时，在进入函数前varDecls被再次初始化了。 规则三：函数内数据持续（即“在函数内保存数据”）的生存周期，取决 于该函数实例是否存在活动的引用，当没有活动引用时，由内存回收机制销毁 函数和“调用对象(ScriptObject)”。 导致闭包持有外部变量的原因是：当foo 是一个引用，且被闭包内的某个变量赋 值、传递或收集（例如数组的push()操作）。 引用正是“赋值”这样的运算带来的。 函数返回值是否有引用效果呢？例如： function myFunc() { function foo() { //... } return foo; } 这个例子其实可以用于证明函数返回（return子句）并不导致引用。因为如果 我们这样来使用myFunc()函数： myFunc()(); 那么函数foo()在返回后立即被执行了，然后就会释放。因此return子句并不是 导致引用的必然条件。相反，如果我们下面这样使用： func =myFunc(); // <--在这里产生一个引用 func(); 那么将产生引用，而后myFunc()与foo()的生存周期就将依赖于变量func 的生存周期了。 p294 11 var checker; 2 3 function myFunc() { 4 if (checker) { 5 checker(); 6 } 7 8 alert('do myFunc: '+str); 9 var str ='test.'; 10 11 if (!checker) { 12 checker =function() { 13 alert('do Check:' +str); 14 } 15 } 16 17 return arguments.callee; 18 } 19 20 //连续执行两次myFunc() 21 myFunc()(); 在这个例子中，myFunc函数将执行两次。在第21行的第一次执行结束时 ， 在第17行代码处将“函数实例自身的一个引用”（callee）作为结果值返回； 接下来，在21行处会遇到第二个函数调用运算符，于是myFunc函数就被第 二次调用了。由于第二次执行的只是一个引用，因此这个示例中myFunc只创 建过一个函数实例。 运行这个例子将输出三个信息： do myFunc: undefined do Check: test. do myFunc: undefined 其中第一、三个信息都由第8行代码输出。输出undefined的原因在于： 函数被调用时，函数内的局部变量被声明并被初始化为undefined； 局部变量表被保存在该函数闭包中的varDecls域中。 而checker是在第一次调用中被赋的值，它是一个局部函数引用；并且在 它的闭包中，还引用了upvalue变量str。由于这个变量是第一次调用的myFunc 函数的闭包中的，因此在第一次myFunc调用结束后，闭包并没有被销毁—— 闭包中存在被其它对象引用的变量／数据。 所以，myFunc第二次调用、并以函数形式调用全局变量checker时 ，checker 实际上是输出了“第一次myFunc调用过程中形成的闭包”中的str——显然， 这个值是"test."。这就是第二行输出信息的由来。 这个例子传达出的信息是： JavaScript中函数实例可能拥有多个闭包； JavaScript中函数实例与闭包的生存周期是分别管理的； JavaScript中函数被调用时总是初始化一个闭包；而上次调用中的闭包是否销 毁，取决于该闭包中是否有被（其它闭包）引用的变量／数据。 我们注意到这里提及“函数实例与闭包的生存周期是分别管理的”。因此 一个函数实例（以及其可能的多个引用）的生存周期，与闭包是没有直接关系 的。换而言之，会存在函数变量没有持有闭包的情况。这是因为： 闭包创建自函数执行开始之时；接下来， 在执行中闭包没有被其它对象引用；接下来， 在函数执行结束时闭包被销毁了。 而这时函数实例及其引用（例如变量、对象成员、数组元素等）都还存在，只 是没有与之对应的闭包了。所以第1.6.3小节的标题是“（在被调用时，）每个 函数实例至少拥有一个闭包”，以强调“在调用过程中”这样的事实。 var obj =new Object(); var events = {m1: "clicked", m2: "changed"}; for (ein events) { obj[e]= function(){ alert(events[e]); }; } //显示false, 表明是不同的函数实例 alert( obj.m1 === obj.m2 ); //方法m1()与m2()都输出相同值 //其原因，在于两个方法都访问全局闭包中的同一个upvalue值e obj.m1(); 对obj[e]赋值时,function后面的内容仅仅相当于文本,因此不会对其中的变量e进行替换. 按照这段代码的本意，应该是每个函数实例输出不同值。对这个问题的处 理方法之一，是再添加一个外层函数，利用“在函数内保存数据”的特性来为 内部函数保存一个可访问的upvalue： var obj =new Object(); var events = {m1: "clicked", m2: "changed"}; for (ein events) { obj[e]= function(aValue){ //闭包lv1 return function() { //闭包lv2 alert(events[aValue]); } }(e); } /*或用如下代码,在闭包内通过局部变量保存数据 for (ein events) { function() { //闭包lv1 var aValue = e; obj[e]= function() { //闭包lv2 alert(events[aValue]); } }(); } */ //下面将输出不同的值 obj.m1(); obj.m2(); 由于闭包lv2 引用 参数或者新的局部变量引用了外部变量,并且引用被永久的保存下来了. var obj =new Object(); var events = {m1: "clicked", m2: "changed"}; for (ein events) { (obj[e] =function() { // arguments.callee指向匿名函数自身 alert(events[arguments.callee.aValue]); } ).aValue =e; } //下面将输出不同的值 obj.m1(); obj.m2(); //示例4：输出值'test' function foo(str) { var str; alert(str); } foo('test'); 这个例子中，变量str显然没有作为局部变量(varDecls)处理，而是函数入口处 的形式参数，所以才输出值'test'。但接下来这个例子却又有点不同： //示例5：输出值'member' function foo(str) { var str ='member'; alert(str); } foo('test'); 这个例子表明：局部变量(varDecls)优先级高于函数形式参数。这又与上一个 例子是矛盾的。比较来看，我们可以直观地认为： 当形式参数名与未赋值的局部变量名重复时, 取形式参数值； 当形式参数与有值的局部变量名重复时，取局部变量值。 我并不确知这样实现的根源，但是这显然带来了一种语义上的合理性： //示例6：输出值'test' function foo(str) { var str =str; alert(str); } foo('test'); 如果仅认为“局部变量(varDecls)优先级高于函数形式参数”，那么该代码 “varstr=str”赋值运算的左右两侧都应该是局部变量str；而局部变量声明后 初值为undefined，所以该行代码的结果“（看起来）应该”是undefined。 然而这可能与我们的目的不一致 ① ，我们的目的，可能是将入口参数str 赋值局部变量str。那么，就只能是上述两条假设都同时能立，才能使接下来 这行“alert(str)”既访问局部变量，又能输出有效值。这一语义上的合理性是： 赋值运算符的左侧是局部变量——这是由var关键字决定的，而右侧是形式参 数——这是因为此时局部变量str“尚未赋值”。 这样一来，赋值语句就成立了，接下来str变成有值的局部变量，而alert() 也就会访问它了。不过，这里的“有或没有赋值”是指显式的赋值操作。 使用Function()构造器创建的函数。它与函 数直接量声明、匿名函数不同，它在任意位置创建的实例，都处于全局闭包中 。 亦即是说，Function()的实例的upvalue总是指向全局闭包。 Function()构造器传入的参数全部都是字符串，因此 不必要与函数局部变量建立引用。 var obj =new Object(); var events = {m1: "clicked", m2: "changed"}; for (ein events) { obj[e]= new Function('alert(events["' +e +'"])'); } //下面将输出不同的值 obj.m1(); obj.m2(); 这里Function后面的内容当作普通字符串处理,会对e进行处理 正是由于每一个函数实例都有一份ScriptObject的副本， 因此“不同的闭包访问到的私有变量不一致”。 “foo()函数中不能访问obj.value”的问题 。 这种做法是：将函数foo()添加为对象obj的方法。例如： 1 (部分代码参见上例) 2 with (obj){ //<--对象闭包 3 obj.foo =function() { //<--匿名函数的闭包 4 value *= 2; // <--依赖于函数闭包所在的当前闭包链 5 } 6 obj.foo(); 7 } 这样一来，obj.value值将变成400，而全局的value值不变。这是因为匿名函 数的闭包也是如同对象闭包一样，动态地添加到当前闭包链的顶端——而代码 执行到第3行时，“当前闭包”正好是with所打开的obj对象闭包。 由于这里的“添加到闭包链顶端”的行为只是（引擎针对于）匿名函数自 身的行为，所以它与上述代码的赋值操作无关。也就是说，即使该匿名函数没 有添加为对象obj的方法——而仅是即用即声明，那么它所操作的仍然是对象 闭包中的value值。例如： 1 (部分代码参见上例) 2 with (obj){ //<--对象闭包 3 void function() { //<--函数闭包 4 value *= 2; 5 }(); 6 } 更细致地追究这个问题，其实匿名函数“添加到闭包链顶端”也与“执行” 无关，而是在它作为一个直接量被“创建”时，由引擎动态添加在闭包链上的 。 也就是说，匿名函数直接量的创建位置决定了它所在闭包链的位置。 |
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