JavaScript中的变量对象，简约却不简单（系列五）

Posted 2022-08-05 余光、

javascript内功之变量对象

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目录

• 前言
• 一、变量对象
• 二、全局变量对象
• 三、函数变量对象
• 写在最后

前言

JavaScript编程的时候总避免不了声明函数和变量，以成功构建我们的系统，但是解释器是如何并且在什么地方去查找这些函数和变量呢？我们引用这些对象的时候究竟发生了什么？

在上篇《JavaScript中的执行上下文》中我们提到了一部分，当 JavaScript 代码执行一段可执行代码(executable code)时，会创建对应的执行上下文(execution context)。

对于每个执行上下文，都有三个重要属性：

• 变量对象(Variable object，VO)
• 作用域链(Scope chain)
• this

一、变量对象

在函数上下文中，我们用活动对象(activation object, AO)来表示变量对象。

活动对象和变量对象其实是一个东西：

1. 变量对象是规范上的或者说是引擎实现上的，不可在 JavaScript 环境中访问
2. 只有到当进入一个执行上下文中，这个执行上下文的变量对象才会被激活，所以才叫 activation object 呐，而只有被激活的变量对象，也就是活动对象上的各种属性才能被访问。

这里附上一张貘大对于两者关系的回答：

我们可以将变量对象的创建过程用代码模拟一下：

1.我们用普通的对象来表示变量对象

var VO = ; // 变量对象

2.而变量对象是执行上下文的一个属性：

activeContext = 
  VO: 
    // 上下文数据（var, FD, function arguments)
  
;

3.当我们遇到下面的代码时：

var a = 10;

function func(x)
    var b = 20;

func(30);

4.对应的变量对象应该是：

// 全局变量对象
VO(Global) = 
    a: 10,
    func: reference to function plus()

// func函数上下文的变量对象
VO(func functionContext) = 
  x: 30,
  b: 20
;

因为不同执行上下文下的变量对象稍有不同，所以我们分开来说。

二、全局变量对象

我们先了解一个概念，叫全局对象。在 W3School 中也有介绍：

全局对象是预定义的对象，作为 JavaScript 的全局函数和全局属性的占位符。通过使用全局对象，可以访问所有其他所有预定义的对象、函数和属性。

1.可以通过 this 引用，在客户端 JavaScript 中，全局对象就是 Window 对象。

console.log(this); //Window

2.全局对象是由 Object 构造函数实例化的一个对象。

console.log(this instanceof Object); // true

3.预定义了一堆，嗯，一大堆函数和属性。

// 都能生效
console.log(Math.random());  //随机数
console.log(this.Math.random()); //随机数

4.作为全局变量的宿主（很牛的样子）

var a = 1;
console.log(this.a);// 1 

5.客户端 JavaScript 中，全局对象有 window 属性指向自身。

var a = 1;
console.log(window.a); // 1

this.window.b = 2;
console.log(this.b); // 2

而全局上下文中的变量对象就是全局对象！

三、函数上下文中的变量对象

在函数执行上下文中，VO是不能直接访问的，此时由活动对象(activation object,缩写为AO)扮演VO的角色。

VO(functionContext) === AO

活动对象是在进入函数上下文时刻被创建的，它通过函数的arguments属性初始化。arguments属性的值是Arguments对象：

AO = 
    arguments: <ArgO>

Arguments对象是活动对象的一个属性，它包括如下属性：

1. callee — 指向当前函数的引用
2. length — 真正传递的参数个数
3. properties-indexes (字符串类型的整数) 属性的值就是函数的参数值(按参数列表从左到右排列)。
4. properties-indexes内部元素的个数等于arguments.length. properties-indexes 的值和实际传递进来的参数之间是共享的。

我们来看下面代码：

function foo(x, y, z) 
 
  // 声明的函数参数数量arguments (x, y, z)
  alert(foo.length); // 3
 
  // 真正传进来的参数个数(only x, y)
  alert(arguments.length); // 2
 
  // 参数的callee是函数自身
  alert(arguments.callee === foo); // true
 
  // 参数共享
 
  alert(x === arguments[0]); // true
  alert(x); // 10
 
  arguments[0] = 20;
  alert(x); // 20
 
  x = 30;
  alert(arguments[0]); // 30
 
  // 不过，没有传进来的参数z，和参数的第3个索引值是不共享的

  z = 40;
  alert(arguments[2]); // undefined
 
  arguments[2] = 50;
  alert(z); // 40
 

 
foo(10, 20);

3.1 执行过程

执行上下文的代码会分成两个阶段进行处理：分析和执行，我们也可以叫做：

1. 进入执行上下文
2. 代码执行

3.2 进入执行上下文

当进入执行上下文时，这时候还没有执行代码，

变量对象会包括：

1. 函数的所有形参 (如果是函数上下文)

   • 由名称和对应值组成的一个变量对象的属性被创建
   • 没有实参，属性值设为 undefined

2. 函数声明

   • 由名称和对应值（函数对象(function-object)）组成一个变量对象的属性被创建
   • 如果变量对象已经存在相同名称的属性，则完全替换这个属性

3. 变量声明

   • 由名称和对应值（undefined）组成一个变量对象的属性被创建；
   • 如果变量名称跟已经声明的形式参数或函数相同，则变量声明不会干扰已经存在的这类属性

举个例子：

function foo(a) 
  var b = 2;
  function c() 
  var d = function() ;

  b = 3;



foo(1);

在进入执行上下文后，这时候的 AO 是：

AO = 
    arguments: 
        0: 1,
        length: 1
    ,
    a: 1,
    b: undefined,
    c: reference to function c(),
    d: undefined

3.3 代码执行

在代码执行阶段，会顺序执行代码，根据代码，修改变量对象的值

还是上面的例子，当代码执行完后，这时候的 AO 是：

AO = 
    arguments: 
        0: 1,
        length: 1
    ,
    a: 1,
    b: 3,
    c: reference to function c(),
    d: reference to FunctionExpression "d"

到这里变量对象的创建过程就介绍完了，让我们简洁的总结我们上述所说：

1. 全局上下文的变量对象初始化是全局对象;
2. 函数上下文的变量对象初始化只包括 Arguments 对象;
3. 在进入执行上下文时会给变量对象添加形参、函数声明、变量声明等初始的属性值;
4. 在代码执行阶段，会再次修改变量对象的属性值;

思考题

最后让我们看几个例子：

1.第一题

function foo() 
    console.log(a);
    a = 1;


foo(); // ???

function bar() 
    a = 1;
    console.log(a);

bar(); // ???

第一段会报错：Uncaught ReferenceError: a is not defined。

第二段会打印：1。

这是因为函数中的 “a” 并没有通过 var 关键字声明，所有不会被存放在 AO 中。

第一段执行 console 的时候， AO 的值是：

AO = 
    arguments: 
        length: 0
    

没有 a 的值，然后就会到全局去找，全局也没有，所以会报错。

当第二段执行 console 的时候，全局对象已经被赋予了 a 属性，这时候就可以从全局找到 a 的值，所以会打印 1。

2.第二题

console.log(foo);

function foo()
    console.log("foo");


var foo = 1;

会打印函数，而不是 undefined 。

这是因为在进入执行上下文时，首先会处理函数声明，其次会处理变量声明，如果如果变量名称跟已经声明的形式参数或函数相同，则变量声明不会干扰已经存在的这类属性。

参考

• 《你不知道的JavaScript》
• 深入理解变量对象

写在最后

JavaScript内功基础部分已经总结到第四篇了，本系列大约会有10篇文章，都是我们在面试最高频的，但工作中常常被忽略的知识点。

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