JS总结-4 闭包 立即调用 eval

本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

arguments 对象

（1）定义

由于 JavaScript 允许函数有不定数目的参数，所以需要一种机制，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，以此类推。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

正常模式下，arguments对象可以在运行时修改。

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

f(1, 1) // 5

上面代码中，函数f()调用时传入的参数，在函数内部被修改成3和2。

严格模式下，arguments对象与函数参数不具有联动关系。也就是说，修改arguments对象不会影响到实际的函数参数。

var f = function(a, b) {
  'use strict'; // 开启严格模式
  arguments[0] = 3;
  arguments[1] = 2;
  return a + b;
}

f(1, 1) // 2

上面代码中，函数体内是严格模式，这时修改arguments对象，不会影响到真实参数a和b。

通过arguments对象的length属性，可以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。数组专有的方法（比如slice和forEach），不能在arguments对象上直接使用。

如果要让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);

// 或者
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 () {
  console.log(arguments.callee === f);
}

f() // true

可以通过arguments.callee，达到调用函数自身的目的。这个属性在严格模式里面是禁用的，因此不建议使用。

函数的其他知识点

闭包

闭包（closure）是 JavaScript 语言的一个难点，也是它的特色，很多高级应用都要依靠闭包实现。

理解闭包，首先必须理解变量作用域。前面提到，JavaScript 有两种作用域：全局作用域和函数作用域。函数内部可以直接读取全局变量。

var n = 999;

function f1() {
  console.log(n);
}
f1() // 999

上面代码中，函数f1可以读取全局变量n。

但是，正常情况下，函数外部无法读取函数内部声明的变量。

function f1() {
  var n = 999;
}

console.log(n)
// Uncaught ReferenceError: n is not defined(

上面代码中，函数f1内部声明的变量n，函数外是无法读取的。

如果出于种种原因，需要得到函数内的局部变量。正常情况下，这是办不到的，只有通过变通方法才能实现。那就是在函数的内部，再定义一个函数。

function f1() {
  var n = 999;
  function f2() {
　　console.log(n); // 999
  }
}

上面代码中，函数f2就在函数f1内部，这时f1内部的所有局部变量，对f2都是可见的。但是反过来就不行，f2内部的局部变量，对f1就是不可见的。这就是 JavaScript 语言特有的"链式作用域"结构（chain scope），子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以，父对象的所有变量，对子对象都是可见的，反之则不成立。

既然f2可以读取f1的局部变量，那么只要把f2作为返回值，我们不就可以在f1外部读取它的内部变量了吗！

function f1() {
  var n = 999;
  function f2() {
    console.log(n);
  }
  return f2;
}

var result = f1();
result(); // 999

上面代码中，函数f1的返回值就是函数f2，由于f2可以读取f1的内部变量，所以就可以在外部获得f1的内部变量了。

闭包就是函数f2，即能够读取其他函数内部变量的函数。由于在 JavaScript 语言中，只有函数内部的子函数才能读取内部变量，因此可以把闭包简单理解成“定义在一个函数内部的函数”。闭包最大的特点，就是它可以“记住”诞生的环境，比如f2记住了它诞生的环境f1，所以从f2可以得到f1的内部变量。在本质上，闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

闭包的最大用处有两个，一个是可以读取外层函数内部的变量，另一个就是让这些变量始终保持在内存中，即闭包可以使得它诞生环境一直存在。请看下面的例子，闭包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

上面代码中，start是函数createIncrementor的内部变量。通过闭包，start的状态被保留了，每一次调用都是在上一次调用的基础上进行计算。从中可以看到，闭包inc使得函数createIncrementor的内部环境，一直存在。所以，闭包可以看作是函数内部作用域的一个接口。

为什么闭包能够返回外层函数的内部变量？原因是闭包（上例的inc）用到了外层变量（start），导致外层函数（createIncrementor）不能从内存释放。只要闭包没有被垃圾回收机制清除，外层函数提供的运行环境也不会被清除，它的内部变量就始终保存着当前值，供闭包读取。

闭包的另一个用处，是封装对象的私有属性和私有方法。

function Person(name) {
  var _age;
  function setAge(n) {
    _age = n;
  }
  function getAge() {
    return _age;
  }

  return {
    name: name,
    getAge: getAge,
    setAge: setAge
  };
}

var p1 = Person('张三');
p1.setAge(25);
p1.getAge() // 25

上面代码中，函数Person的内部变量_age，通过闭包getAge和setAge，变成了返回对象p1的私有变量。

注意，外层函数每次运行，都会生成一个新的闭包，而这个闭包又会保留外层函数的内部变量，所以内存消耗很大。因此不能滥用闭包，否则会造成网页的性能问题。

立即调用的函数表达式（IIFE）

根据 JavaScript 的语法，圆括号()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，function这个关键字即可以当作语句，也可以当作表达式。

// 语句
function f() {}

// 表达式
var f = function f() {}

当作表达式时，函数可以定义后直接加圆括号调用。

var f = function f(){ return 1}();
f // 1

上面的代码中，函数定义后直接加圆括号调用，没有报错。原因就是function作为表达式，引擎就把函数定义当作一个值。这种情况下，就不会报错。

为了避免解析的歧义，JavaScript 规定，如果function关键字出现在行首，一律解释成语句。因此，引擎看到行首是function关键字之后，认为这一段都是函数的定义，不应该以圆括号结尾，所以就报错了。

函数定义后立即调用的解决方法，就是不要让function出现在行首，让引擎将其理解成一个表达式。最简单的处理，就是将其放在一个圆括号里面。

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

上面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达式，而不是函数定义语句，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，上面两种写法最后的分号都是必须的。如果省略分号，遇到连着两个 IIFE，可能就会报错。

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

上面代码的两行之间没有分号，JavaScript 会将它们连在一起解释，将第二行解释为第一行的参数。

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 */ }();

甚至像下面这样写，也是可以的。

!function () { /* code */ }();
~function () { /* code */ }();
-function () { /* code */ }();
+function () { /* code */ }();

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

基本用法

eval命令接受一个字符串作为参数，并将这个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。

如果参数字符串无法当作语句运行，那么就会报错。

eval('3x') // Uncaught SyntaxError: Invalid or unexpected token

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;'); // Uncaught SyntaxError: Illegal return statement

上面代码会报错，因为return不能单独使用，必须在函数中使用。

如果eval的参数不是字符串，那么会原样返回。

eval(123) // 123

eval没有自己的作用域，都在当前作用域内执行，因此可能会修改当前作用域的变量的值，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，eval有安全风险。

为了防止这种风险，JavaScript 规定，如果使用严格模式，eval内部声明的变量，不会影响到外部作用域。

(function f() {
  'use strict';
  eval('var foo = 123');
  console.log(foo);  // ReferenceError: foo is not defined
})()

上面代码中，函数f内部是严格模式，这时eval内部声明的foo变量，就不会影响到外部。

不过，即使在严格模式下，eval依然可以读写当前作用域的变量。

(function f() {
  'use strict';
  var foo = 1;
  eval('foo = 2');
  console.log(foo);  // 2
})()

上面代码中，严格模式下，eval内部还是改写了外部变量，可见安全风险依然存在。

总之，eval的本质是在当前作用域之中，注入代码。由于安全风险和不利于 JavaScript 引擎优化执行速度，所以一般不推荐使用。通常情况下，eval最常见的场合是解析 JSON 数据的字符串，不过正确的做法应该是使用原生的JSON.parse方法。

eval 的别名调用

前面说过eval不利于引擎优化执行速度。更麻烦的是，还有下面这种情况，引擎在静态代码分析的阶段，根本无法分辨执行的是eval。

var m = eval;
m('var x = 1');
x // 1

上面代码中，变量m是eval的别名。静态代码分析阶段，引擎分辨不出m('var x = 1')执行的是eval命令。

为了保证eval的别名不影响代码优化，JavaScript 的标准规定，凡是使用别名执行eval，eval内部一律是全局作用域。

var a = 1;

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

f() // 1

上面代码中，eval是别名调用，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。这样的话，引擎就能确认e()不会对当前的函数作用域产生影响，优化的时候就可以把这一行排除掉。

eval的别名调用的形式五花八门，只要不是直接调用，都属于别名调用，因为引擎只能分辨eval()这一种形式是直接调用。

eval.call(null, '...')
window.eval('...')
(1, eval)('...')
(eval, eval)('...')

上面这些形式都是eval的别名调用，作用域都是全局作用域。