函数

概述

函数的声明

（1）function命令

函数就是使用function命令命名的代码区块，便于反复调用。


function print(){
  // ...
}

上面的代码命名了一个print函数，以后使用print()这种形式，就可以调用相应的代码。这叫做函数的声明（Function Declaration）。

（2）函数表达式

除了用function命令声明函数，还可以采用变量赋值的写法。


var print = function (){
  // ...
};

这种写法将一个匿名函数赋值给变量。这时，这个匿名函数又称函数表达式（Function Expression），因为赋值语句的等号右侧只能放表达式。

采用函数表达式声明函数时，function命令后面不带有函数名。如果加上函数名，该函数名只在函数体内部有效，在函数体外部无效。


var print = function x(){
  console.log(typeof x);
};

x
// ReferenceError: x is not defined

print()
// function

上面代码在函数表达式中，加入了函数名x。这个x只在函数体内部可用，指代函数表达式本身，其他地方都不可用。这种写法的用处有两个，一是可以在函数体内部调用自身，二是方便除错（除错工具显示函数调用栈时，将显示函数名，而不再显示这里是一个匿名函数）。因此，需要时，可以采用下面的形式声明函数。


var f = function f(){};

需要注意的是，函数的表达式需要在语句的结尾加上分号，表示语句结束。而函数的声明在结尾的大括号后面不用加分号。总的来说，这两种声明函数的方式，差别很细微（参阅后文《变量提升》一节），这里可以近似认为是等价的。

（3）Function构造函数

还有第三种声明函数的方式：通过Function构造函数声明。


var add = new Function("x","y","return (x+y)");
// 相当于定义了如下函数
// function add(x, y) {
//   return (x+y);
// }

在上面代码中，Function对象接受若干个参数，除了最后一个参数是add函数的“函数体”，其他参数都是add函数的参数。如果只有一个参数，该参数就是函数体。


var foo = new Function('return "hello world"');
// 相当于定义了如下函数
// function foo() {
//   return "hello world";
// }

Function构造函数可以不使用new命令，返回结果完全一样。

总的来说，这种声明函数的方式非常不直观，几乎无人使用。

（4）函数的重复声明

如果多次采用function命令，重复声明同一个函数，则后面的声明会覆盖前面的声明。


function f(){
  console.log(1);
}

f() // 2

function f(){
  console.log(2);
}

f() // 2

上面代码说明，由于存在函数名的提升，前面的声明在任何时候都是无效的，这一点要特别注意。

圆括号运算符和return语句

调用函数时，要使用圆括号运算符。圆括号之中，可以加入函数的参数。


function add(x,y) {
  return x+y;
}

add(1,1) // 2

函数体内部的return语句，表示返回。JavaScript引擎遇到return语句，就直接返回return后面的那个表达式的值，后面即使还有语句，也不会得到执行。也就是说，return语句所带的那个表达式，就是函数的返回值。return语句不是必需的，如果没有的话，该函数就不返回任何值，或者说返回undefined。

函数可以调用自身，这就是递归（recursion）。下面就是使用递归，计算斐波那契数列的代码。


function fib(num) {
  if (num > 2) {
    return fib(num - 2) + fib(num - 1);
  } else {
    return 1;
  }
}

fib(6)
// 8

第一等公民

JavaScript的函数与其他数据类型处于同等地位，可以使用其他数据类型的地方就能使用函数。比如，可以把函数赋值给变量和对象的属性，也可以当作参数传入其他函数，或者作为函数的结果返回。这表示函数与其他数据类型的地方是平等，所以又称函数为第一等公民。


function add(x,y){
  return x+y;
}

// 将函数赋值给一个变量
var operator = add;

// 将函数作为参数和返回值
function a(op){
  return op;
}
a(add)(1,1)
// 2

函数名的提升

JavaScript引擎将函数名视同变量名，所以采用function命令声明函数时，整个函数会被提升到代码头部。所以，下面的代码不会报错。


f();
function f(){}

表面上，上面代码好像在声明之前就调用了函数f。但是实际上，由于“变量提升”，函数f被提升到了代码头部，也就是在调用之前已经声明了。但是，如果采用赋值语句定义函数，JavaScript就会报错。


f();
var f = function (){};
// TypeError: undefined is not a function

上面的代码等同于


var f;
f();
f = function (){};

当调用f的时候，f只是被声明，还没有被赋值，等于undefined，所以会报错。因此，如果同时采用function命令和赋值语句声明同一个函数，最后总是采用赋值语句的定义。


var f = function() {
  console.log ('1');
}

function f() {
  console.log('2');
}

f()
// 1

不能在条件语句中声明函数

根据ECMAScript的规范，不得在非函数的代码块中声明函数，最常见的情况就是if和try语句。


if (foo) {
  function x() { return; }
}

try {
  function x() {return; }
} catch(e) {
  console.log(e);
}

上面代码分别在if代码块和try代码块中声明了两个函数，按照语言规范，这是不合法的。但是，实际情况是各家浏览器往往并不报错，能够运行。

但是由于存在函数名的提升，所以在条件语句中声明函数是无效的，这是非常容易出错的地方。


if (false){
  function f(){}
}

f()
// 不报错

由于函数f的声明被提升到了if语句的前面，导致if语句无效，所以上面的代码不会报错。要达到在条件语句中定义函数的目的，只有使用函数表达式。


if (false){
  var f = function (){};
}

f()
// undefined

函数的属性和方法

name属性

name属性返回紧跟在function关键字之后的那个函数名。

function f1() {}
f1.name // 'f1'

var f2 = function () {};
f2.name // ''

var f3 = function myName() {};
f3.name // 'myName'

上面代码中，函数的name属性总是返回紧跟在function关键字之后的那个函数名。对于f2来说，返回空字符串，匿名函数的name属性总是为空字符串；对于f3来说，返回函数表达式的名字（真正的函数名还是f3，myName这个名字只在函数体内部可用）。

length属性

length属性返回函数定义中参数的个数。


function f(a,b) {}

f.length
// 2

上面代码定义了空函数f，它的length属性就是定义时参数的个数。不管调用时输入了多少个参数，length属性始终等于2。

length属性提供了一种机制，判断定义时和调用时参数的差异，以便实现面向对象编程的”方法重载“（overload）。

toString()

函数的toString方法返回函数的源码。

function f() {
  a();
  b();
  c();
}

f.toString()
// function f() {
//  a();
//  b();
//  c();
// }

函数内部的注释也可以返回。

function f() {/*
  这是一个
  多行注释
*/}

f.toString()
// "function f(){/*
//   这是一个
//   多行注释
// */}"

利用这一点，可以变相实现多行字符串。

var multiline = function (fn) {
  var arr = fn.toString().split('\n');
  return arr.slice(1, arr.length - 1).join('\n');
};

function f() {/*
  这是一个
  多行注释
*/}

multiline(f.toString())
// " 这是一个
//   多行注释"

函数作用域

定义

作用域（scope）指的是变量存在的范围。Javascript只有两种作用域：一种是全局作用域，变量在整个程序中一直存在；另一种是函数作用域，变量只在函数内部存在。

在函数外部声明的变量就是全局变量（global variable），它可以在函数内部读取。


var v = 1;

function f(){
   console.log(v);
}

f()
// 1

上面的代码表明，函数f内部可以读取全局变量v。

在函数内部定义的变量，外部无法读取，称为“局部变量”（local variable）。


function f(){
   var v = 1;
}

v
// ReferenceError: v is not defined

函数内部定义的变量，会在该作用域内覆盖同名全局变量。


var v = 1;

function f(){
   var v = 2;
   console.log(v);
}

f()
// 2

v
// 1

函数内部的变量提升

与全局作用域一样，函数作用域内部也会产生“变量提升”现象。var命令声明的变量，不管在什么位置，变量声明都会被提升到函数体的头部。


function foo(x) {
    if (x > 100) {
         var tmp = x - 100;
    }
}

上面的代码等同于


function foo(x) {
  var tmp;
  if (x > 100) {
    tmp = x - 100;
  };
}

函数本身的作用域

函数本身也是一个值，也有自己的作用域。它的作用域绑定其声明时所在的作用域。

var a = 1;
var x = function (){
  console.log(a);
};

function f(){
  var a = 2;
  x();
}

f() // 1

上面代码中，函数x是在函数f的外部声明的，所以它的作用域绑定外层，内部变量a不会到函数f体内取值，所以输出1，而不是2。

很容易犯错的一点是，如果函数A调用函数B，却没考虑到函数B不会引用函数A的内部变量。

var x = function (){
  console.log(a);
};

function y(f){
  var a = 2;
  f();
}

y(x)
// ReferenceError: a is not defined

上面代码将函数x作为参数，传入函数y。但是，函数x是在函数y体外声明的，作用域绑定外层，因此找不到函数y的内部变量a，导致报错。

参数

概述

函数运行的时候，有时需要提供外部数据，不同的外部数据会得到不同的结果，这种外部数据就叫参数。


function square(x){
    return x*x;
}

square(2) // 4
square(3) // 9

上式的x就是square函数的参数。每次运行的时候，需要提供这个值，否则得不到结果。

参数的省略

参数不是必需的，Javascript语言允许省略参数。


function f(a,b){
    return a;
}

f(1,2,3) // 1
f(1) // 1
f() // undefined

f.length // 2

上面代码的函数f定义了两个参数，但是运行时无论提供多少个参数（或者不提供参数），JavaScript都不会报错。被省略的参数的值就变为undefined。需要注意的是，函数的length属性与实际传入的参数个数无关，只反映定义时的参数个数。

但是，没有办法只省略靠前的参数，而保留靠后的参数。如果一定要省略靠前的参数，只有显式传入undefined。


function f(a,b){
    return a;
}

f(,1) // error
f(undefined,1) // undefined

默认值

通过下面的方法，可以为函数的参数设置默认值。 


function f(a){
    a = a || 1;
    return a;
}

f('') // 1
f(0) // 1

上面代码的||表示“或运算”，即如果a有值，则返回a，否则返回事先设定的默认值（上例为1）。

这种写法会对a进行一次布尔运算，只有为true时，才会返回a。可是，除了undefined以外，0、空字符、null等的布尔值也是false。也就是说，在上面的函数中，不能让a等于0或空字符串，否则在明明有参数的情况下，也会返回默认值。

为了避免这个问题，可以采用下面更精确的写法。


function f(a){
    (a !== undefined && a != null)?(a = a):(a = 1);
    return a;
}

f('') // ""
f(0) // 0

传递方式

JavaScript的函数参数传递方式是传值传递（passes by value），这意味着，在函数体内修改参数值，不会影响到函数外部。


// 修改原始类型的参数值
var p = 2; 

function f(p){
    p = 3;
}

f(p);
p // 2

// 修改复合类型的参数值
var o = [1,2,3];

function f(o){
    o = [2,3,4];
}

f(o);
o // [1, 2, 3]

上面代码分成两段，分别修改原始类型的参数值和复合类型的参数值。两种情况下，函数内部修改参数值，都不会影响到函数外部。

需要十分注意的是，虽然参数本身是传值传递，但是对于复合类型的变量来说，属性值是传址传递（pass by reference），也就是说，属性值是通过地址读取的。所以在函数体内修改复合类型变量的属性值，会影响到函数外部。


// 修改对象的属性值
var o = { p:1 };

function f(obj){
    obj.p = 2;
}

f(o);
o.p // 2

// 修改数组的属性值
var a = [1,2,3];

function f(a){
    a[0]=4;
}

f(a);
a // [4,2,3]

上面代码在函数体内，分别修改对象和数组的属性值，结果都影响到了函数外部，这证明复合类型变量的属性值是传址传递。

某些情况下，如果需要对某个变量达到传址传递的效果，可以将它写成全局对象的属性。


var a = 1;

function f(p){
    window[p]=2;
}

f('a');

a // 2

上面代码中，变量a本来是传值传递，但是写成window对象的属性，就达到了传址传递的效果。

同名参数

如果有同名的参数，则取最后出现的那个值。


function f(a, a){
    console.log(a);
}

f(1,2)
// 2

上面的函数f有两个参数，且参数名都是a。取值的时候，以后面的a为准。即使后面的a没有值或被省略，也是以其为准。


function f(a, a){
    console.log(a);
}

f(1)
// undefined

调用函数f的时候，没有提供第二个参数，a的取值就变成了undefined。这时，如果要获得第一个a的值，可以使用arguments对象。


function f(a, a){
    console.log(arguments[0]);
}

f(1)
// 1

arguments对象

（1）定义

由于JavaScript允许函数有不定数目的参数，所以我们需要一种机制，可以在函数体内部读取所有参数。这就是arguments对象的由来。

arguments对象包含了函数运行时的所有参数，arguments[0]就是第一个参数，arguments[1]就是第二个参数，依次类推。这个对象只有在函数体内部，才可以使用。


var f = function(one) {
  console.log(arguments[0]);
  console.log(arguments[1]);
  console.log(arguments[2]);
}

f(1, 2, 3)
// 1
// 2
// 3

arguments对象除了可以读取参数，还可以为参数赋值（严格模式不允许这种用法）。


var f = function(a,b) {
  arguments[0] = 3;
  arguments[1] = 2;
  return a+b;
}

f(1, 1)
// 5

可以通过arguments对象的length属性，判断函数调用时到底带几个参数。


function f(){
    return arguments.length;
}

f(1,2,3) // 3
f(1) // 1
f() // 0

（2）与数组的关系

需要注意的是，虽然arguments很像数组，但它是一个对象。某些用于数组的方法（比如slice和forEach方法），不能在arguments对象上使用。

但是，有时arguments可以像数组一样，用在某些只用于数组的方法。比如，用在apply方法中，或使用concat方法完成数组合并。


// 用于apply方法
myfunction.apply(obj, arguments).

// 使用与另一个数组合并
Array.prototype.concat.apply([1,2,3], arguments)

要让arguments对象使用数组方法，真正的解决方法是将arguments转为真正的数组。下面是两种常用的转换方法：slice方法和逐一填入新数组。


var args = Array.prototype.slice.call(arguments);

// or 

var args = [];
for(var i = 0; i < arguments.length; i++) {
      args.push(arguments[i]);
}

（3）callee属性

arguments对象带有一个callee属性，返回它所对应的原函数。


var f = function(one) {
  console.log(arguments.callee === f);
}

f()
// true

函数的其他知识点

闭包

闭包（closure）就是定义在函数体内部的函数。更理论性的表达是，闭包是函数与其生成时所在的作用域对象（scope object）的一种结合。


function f() {
    var c = function (){}; 
}

上面的代码中，c是定义在函数f内部的函数，就是闭包。

闭包的特点在于，在函数外部可以读取函数的内部变量。


function f() {
    var v = 1;

    var c = function (){
        return v;
    };

    return c;
}

var o = f();

o();
// 1

上面代码表示，原先在函数f外部，我们是没有办法读取内部变量v的。但是，借助闭包c，可以读到这个变量。

闭包不仅可以读取函数内部变量，还可以使得内部变量记住上一次调用时的运算结果。


function createIncrementor(start) {
        return function () { 
            return start++;
        }
}

var inc = createIncrementor(5);

inc() // 5
inc() // 6
inc() // 7

上面代码表示，函数内部的start变量，每一次调用时都是在上一次调用时的值的基础上进行计算的。

立即调用的函数表达式（IIFE）

在Javascript中，一对圆括号“()”是一种运算符，跟在函数名之后，表示调用该函数。比如，print()就表示调用print函数。

有时，我们需要在定义函数之后，立即调用该函数。这时，你不能在函数的定义之后加上圆括号，这会产生语法错误。


function(){ /* code */ }();
// SyntaxError: Unexpected token (

产生这个错误的原因是，Javascript引擎看到function关键字之后，认为后面跟的是函数定义语句，不应该以圆括号结尾。

解决方法就是让引擎知道，圆括号前面的部分不是函数定义语句，而是一个表达式，可以对此进行运算。你可以这样写：


(function(){ /* code */ }()); 

// 或者

(function(){ /* code */ })();

这两种写法都是以圆括号开头，引擎就会认为后面跟的是一个表示式，而不是函数定义，所以就避免了错误。这就叫做“立即调用的函数表达式”（Immediately-Invoked Function Expression），简称IIFE。

注意，上面的两种写法的结尾，都必须加上分号。

推而广之，任何让解释器以表达式来处理函数定义的方法，都能产生同样的效果，比如下面三种写法。


var i = function(){ return 10; }();

true && function(){ /* code */ }();

0, function(){ /* code */ }();

甚至像这样写


!function(){ /* code */ }();

~function(){ /* code */ }();

-function(){ /* code */ }();

+function(){ /* code */ }();

new关键字也能达到这个效果。


new function(){ /* code */ }

new function(){ /* code */ }() // 只有传递参数时，才需要最后那个圆括号。

通常情况下，只对匿名函数使用这种“立即执行的函数表达式”。它的目的有两个：一是不必为函数命名，避免了污染全局变量；二是IIFE内部形成了一个单独的作用域，可以封装一些外部无法读取的私有变量。


// 写法一
var tmp = newData;
processData(tmp);
storeData(tmp);

// 写法二
(function (){
  var tmp = newData;
  processData(tmp);
  storeData(tmp);
}());

上面代码中，写法二比写法一更好，因为完全避免了污染全局变量。

eval命令

eval命令的作用是，将字符串当作语句执行。


eval('var a = 1;');

a // 1

上面代码将字符串当作语句运行，生成了变量a。

放在eval中的字符串，应该有独自存在的意义，不能用来与eval以外的命令配合使用。举例来说，下面的代码将会报错。


eval('return;');

由于eval没有自己的作用域，都在当前作用域内执行，因此可能会修改其他外部变量的值，造成安全问题。


var a = 1;
eval('a = 2');

a // 2

上面代码中，eval命令修改了外部变量a的值。由于这个原因，所以eval有安全风险，无法做到作用域隔离，最好不要使用。此外，eval的命令字符串不会得到JavaScript引擎的优化，运行速度较慢，也是另一个不应该使用它的理由。通常情况下，eval最常见的场合是解析JSON数据字符串，正确的做法是这时应该使用浏览器提供的JSON.parse方法。

ECMAScript 5将eval的使用分成两种情况，像上面这样的调用，就叫做“直接使用”，这种情况下eval的作用域就是当前作用域（即全局作用域或函数作用域）。另一种情况是，eval不是直接调用，而是“间接调用”，此时eval的作用域总是全局作用域。


var a = 1;

function f(){
    var a = 2;
    var e = eval;
    e('console.log(a)');
}

f() // 1

上面代码中，eval是间接调用，所以即使它是在函数中，它的作用域还是全局作用域，因此输出的a为全局变量。

eval的间接调用的形式五花八门，只要不是直接调用，几乎都属于间接调用。


eval.call(null, '...')
window.eval('...')
(1, eval)('...')
(eval, eval)('...')
(1 ? eval : 0)('...')
(__ = eval)('...')
var e = eval; e('...')
(function(e) { e('...') })(eval)
(function(e) { return e })(eval)('...')
(function() { arguments[0]('...') })(eval)
this.eval('...')
this['eval']('...')
[eval][0]('...')
eval.call(this, '...')
eval('eval')('...')

上面这些形式都是eval的间接调用，因此它们的作用域都是全局作用域。

与eval作用类似的还有Function构造函数。利用它生成一个函数，然后调用该函数，也能将字符串当作命令执行。


var jsonp = 'foo({"id":42})';

var f = new Function( "foo", jsonp );
// 相当于定义了如下函数
// function f(foo) {
//   foo({"id":42});
// }

f(function(json){
  console.log( json.id ); // 42
})

上面代码中，jsonp是一个字符串，Function构造函数将这个字符串，变成了函数体。调用该函数的时候，jsonp就会执行。这种写法的实质是将代码放到函数作用域执行，避免对全局作用域造成影响。

参考链接