JavaScript/函数

循环

匿名函数

循环

匿名函数

函数是解决特定问题的代码块，并将解决方案返回给调用语句。函数存在于它自己的上下文中。因此，函数将庞大的程序分解成更小的“砖块”，这些砖块构建了软件及其开发过程。

// define a function
function <function_name> (<parameters>) {
  <function_body>
}

// call a function
<variable> = <function_name> (<arguments>);

JavaScript 支持软件开发范式 函数式编程。函数是派生自对象的数据类型；它们可以绑定到变量，作为参数传递，并从其他函数返回，就像任何其他数据类型一样。

声明

函数可以通过三种主要方式构造。第一种版本可以进一步简化；见下文。

传统方式

"use strict";

// conventional declaration (or 'definition')
function duplication(p) {
  return p + "! " + p + "!";
}

// call the function
const ret = duplication("Go");
alert(ret);

通过变量和表达式进行构造

"use strict";

// assign the function to a variable
let duplication = function (p) {
  return p + "! " + p + "!";
};

const ret = duplication("Go");
alert(ret);

通过new操作符进行构造（此版本有点繁琐）

"use strict";

// using the 'new' constructor
let duplication = new Function ("p",
  "return p + '! ' + p + '!'");

const ret = duplication("Go");
alert(ret);

调用

对于函数的声明，我们已经看到了 3 种变体。对于它们的调用，也有 3 种变体。声明和调用是相互独立的，您可以随意组合它们。

传统的调用变体使用函数名后跟圆括号( )。圆括号内是函数的参数（如果存在）。

"use strict";

function duplication(p) {
  return p + "! " + p + "!";
}

// the conventional invocation method
const ret = duplication("Go");
alert(ret);

如果脚本在浏览器中运行，还有两种可能性。它们使用浏览器提供的window对象。

"use strict";

function duplication(p) {
  return p + "! " + p + "!";
}

// via 'call'
let ret = duplication.call(window, "Go");
alert(ret);

// via 'apply'
ret = duplication.apply(window, ["Go"]);
alert(ret);

提示：如果您使用函数名而不带圆括号()，您将收到函数本身（脚本），而不是任何调用结果。

"use strict";

function duplication(p) {
  return p + "! " + p + "!";
}

alert(duplication); // 'function duplication (p) { ... }'

提升

函数会受到“提升”的影响。此机制会自动将函数的声明转移到其作用域的顶部。因此，您可以从源代码中比其声明更上层的位置调用函数。

"use strict";

// use a function above (in source code) its declaration
const ret = duplication("Go");
alert(ret);

function duplication(p) {
  return p + "! " + p + "!";
}

立即调用函数

到目前为止，我们已经看到了声明和调用这两个独立的步骤。还有一种语法变体允许将两者组合起来。它的特点是在函数声明周围使用圆括号，后面跟着()来调用该声明。

"use strict";

alert(  // 'alert' to show the result
  // declaration plus invocation
  (function (p) {
    return p + "! " + p + "!";
  })("Go")   // ("Go"): invocation with the argument "Go"
);

alert(
  // the same with 'arrow' syntax
  ((p) => {
    return p + "! " + p + "!";
  })("Gooo")
);

此语法被称为立即调用函数表达式 (IIFE)。

参数

当函数被调用时，声明阶段的参数被调用时的参数替换。在上面的声明中，我们使用变量名p作为参数名。当调用函数时，我们大多使用字面量“Go”作为参数。在运行时，它会替换函数中所有p的出现。

按值调用

此类替换是 '按值' 而不是'按引用'完成的。参数原始值的副本被传递给函数。如果此复制的值在函数内被改变，则函数外部的原始值不会改变。

"use strict";

// there is one parameter 'p'
function duplication(p) {
  // In this example, we change the parameter's value
  p = "NoGo";
  alert("In function: " + p);
  return p + "! " + p + "!";
};

let x = "Go";
const ret = duplication(x);

// is the modification of the argument done in the function visible here? No.
alert("Return value: " + ret + " Variable: " + x);

对于对象（所有非基本数据类型），这种“按值调用”可能会产生惊人的效果。如果函数修改了对象的属性，则此更改在外部也能看到。

"use strict";

function duplication(p) {
  p.a = 2;       // change the property's value
  p.b = 'xyz';   // add a property
  alert("In function: " + JSON.stringify(p));
  return JSON.stringify(p) + "! " + JSON.stringify(p) + "!";
};

let x = {a: 1};
alert("Object: " + JSON.stringify(x));
const ret = duplication(x);

// is the modification of the argument done in the function visible here? Yes.
alert("Return value: " + ret + " Object: " + JSON.stringify(x));

当示例运行时，它显示在调用duplication之后，函数所做的更改不仅在返回值中可见。此外，原始对象x的属性也已改变。为什么会这样？它与基本数据类型的行为不同吗？不。

函数接收对该对象的引用的副本。因此，在函数内部，引用的是同一个对象。该对象本身只存在一次，但有两个（相同的）对该对象的引用。使用哪个引用修改对象的属性并没有区别。

另一个结果是（这可能与基本数据类型直观地相同？）对引用本身的修改（例如，通过创建新的对象）在外部例程中不可见。对新对象的引用存储在原始引用的副本中。现在我们不仅有两个（值不同的）引用，而且还有两个对象。

"use strict";

function duplication(p) {

  // modify the reference by creating a new object
  p = {};

  p.a = 2;       // change the property's value
  p.b = 'xyz';   // add a property
  alert("In function: " + JSON.stringify(p));
  return JSON.stringify(p) + "! " + JSON.stringify(p) + "!";
};

let x = {a: 1};
alert("Object: " + JSON.stringify(x));
const ret = duplication(x);

// is the modification of the argument done in the function visible here? No.
alert("Return value: " + ret + " Object: " + JSON.stringify(x));

注释 1：这种参数传递技术的名字在不同语言中并不一致。有时它被称为“按共享调用”。维基百科对此进行了概述。

注释 2：JavaScript 参数传递带来的描述后果与使用关键字const带来的后果类似，const声明一个变量为常量。此类变量无法改变。然而，如果它们引用了一个对象，那么该对象的属性可以被改变。

默认值

如果函数被调用的参数少于它包含的参数，那么多余的参数将保持未定义。但是您可以通过在函数签名中分配一个值来为这种情况定义默认值。缺少的参数将获得这些值作为其默认值。

"use strict";

// two nearly identical functions; only the signature is slightly different
function f1(a, b) {
  alert("The second parameter is: " + b)
};

function f2(a, b = 10) {
  alert("The second parameter is: " + b)
};

// identical invocations; different results
f1(5);        //   undefined
f1(5, 100);   //   100

f2(5);        //   10
f2(5, 100);   //   100

可变数量的参数

对于一些函数来说，它们接收不同数量的参数是“正常的”。例如，考虑一个显示姓名的函数。firstName和familyName必须始终提供，但也有可能需要显示academicTitle或titleOfNobility。JavaScript 提供了不同的方法来处理这种情况。

单个检查

可以检查“正常”参数和附加参数，以确定它们是否包含值。

"use strict";

function showName(firstName, familyName, academicTitle, titleOfNobility) {
  "use strict";

  // handle required parameters
  let ret = "";
  if (!firstName || !familyName) {
    return "first name and family name must be specified";
  }
  ret = firstName + ", " + familyName;

  // handle optional parameters
  if (academicTitle) {
    ret = ret + ", " + academicTitle;
  }
  if (titleOfNobility) {
    ret = ret + ", " + titleOfNobility;
  }

  return ret;
}

alert(showName("Mike", "Spencer", "Ph.D."));
alert(showName("Tom"));

每个可能没有提供的参数都必须单独检查。

“剩余”参数

如果可选参数的处理在结构上是相同的，则可以使用剩余运算符语法来简化代码——通常与循环结合使用。该功能的语法在函数签名中由三个点组成——就像在展开语法中一样。

它是如何运作的？作为函数调用的一部分，JavaScript 引擎会将给定的可选参数合并到一个数组中。（请注意，调用脚本并不会使用数组。）这个数组作为最后一个参数传递给函数。

"use strict";

// the three dots (...) introduces the 'rest syntax'
function showName(firstName, familyName, ...titles) {

  // handle required parameters
  let ret = "";
  if (!firstName || !familyName) {
    return "first name and family name must be specified";
  }
  ret = firstName + ", " + familyName;

  // handle optional parameters
  for (const title of titles) {
    ret = ret + ", " + title;
  }

  return ret;
}

alert(showName("Mike", "Spencer", "Ph.D.", "Duke"));
alert(showName("Tom"));

调用中的第三个参数以及所有后续参数将被收集到一个数组中，该数组可在函数中作为最后一个参数使用。这允许使用循环并简化函数的源代码。

'arguments' 关键字

与 C 语言家族的其他成员一致，JavaScript 在函数中提供了 arguments 关键字。它是一个类似数组的对象，包含函数调用中给定的所有参数。您可以循环遍历它或使用它的 length 属性。

它的功能与上述的 *剩余语法* 相当。主要区别在于 arguments 包含 **所有** 参数，而 *剩余语法* 不一定影响所有参数。

"use strict";

function showName(firstName, familyName, academicTitles, titlesOfNobility) {

  // handle ALL parameters with a single keyword
  for (const arg of arguments) {
    alert(arg);
  }
}

showName("Mike", "Spencer", "Ph.D.", "Duke");

返回

函数的目的是提供针对特定问题的解决方案。这个解决方案通过 return 语句返回给调用程序。

它的语法是 return <表达式>，其中 <表达式> 是可选的。

函数运行直到它遇到这样的 return 语句（或发生未捕获的异常，或在最后一个语句之后）。<表达式> 可以是一个简单变量，可以是任何数据类型，例如 return 5，也可以是一个复杂表达式，例如 return myString.length，也可以完全省略：return。

如果 return 语句中没有 <表达式>，或者根本没有遇到 return 语句，则返回 undefined。

"use strict";

function duplication(p) {
  if (typeof p === 'object') {
    return;  // return value: 'undefined'
  }
  else if (typeof p === 'string') {
    return p + "! " + p + "!";
  }
  // implicit return with 'undefined'
}

let arg = ["Go", 4, {a: 1}];
for (let i = 0; i < arg.length; i++) {
  const ret = duplication(arg[i]);
  alert(ret);
}

箭头函数 (=>)

箭头函数是上面展示的传统函数语法的紧凑替代方案。它们缩写了一些语言元素，省略了其他元素，并且与原始语法相比，只有几个语义区别。

它们始终是匿名函数，但可以被赋值给变量。

"use strict";

// original conventional syntax
function duplication(p) {
    return p + "! " + p + "!";
}

// 1. remove keyword 'function' and function name
// 2. introduce '=>' instead
// 3. remove 'return'; the last value is automatically returned
(p) => {
     p + "! " + p + "!"
}

// remove { }, if only one statement
(p) =>  p + "! " + p + "!"

// Remove parameter parentheses if it is only one parameter
// -----------------------------
      p => p + "! " + p + "!"     // that's all!
// -----------------------------

alert(
  (p => p + "! " + p + "!")("Go")
);

以下是一个使用数组的例子。forEach 方法循环遍历数组，并依次生成一个数组元素。这被传递给箭头函数的单个参数 e。箭头函数会显示 e 和简短文本。

"use strict";

const myArray = ['a', 'b', 'c'];

myArray.forEach(e => alert("The element of the array is: " + e));

其他编程语言在匿名函数或 lambda 表达式等术语下提供了箭头函数的概念。

递归调用

函数可以调用其他函数。在实际应用中，这种情况很常见。

当函数调用自身时，就会出现特殊情况。这被称为 *递归调用*。当然，这意味着存在无限循环的风险。您必须更改参数以避免这种情况。

通常，当应用程序处理树状结构时，例如物料清单、DOM 树或家谱信息时，就会出现对这种递归调用的需求。这里，我们介绍了易于实现的数学问题阶乘计算。

阶乘是小于或等于某个数字 $n$ 的所有正整数的乘积，写成 $n!$ 。例如， $4!=4\times 3\times 2\times 1=24$ 。它可以通过从 $1$ 到 $n$ 的循环来解决，但它也存在递归解决方案。 $n$ 的阶乘是已经计算过的 $(n-1)$ 的阶乘乘以 $n$ ，或者用公式表示为： $n!=(n-1)!\times n$ 。这种想法导致了相应的函数递归构造

"use strict";

function factorial(n) {
  if (n > 0) {
    const ret = n * factorial(n-1);
    return ret;
  } else {
    // n = 0;  0! is 1
    return 1;
  }
}

const n = 4;
alert(factorial(n));

只要 $n$ 大于 $0$ ，脚本会再次调用 factorial 函数，但这次传入的参数是 $n-1$ 。因此，参数会逐渐收敛到 $0$ 。当达到 $0$ 时，这是 factorial 函数第一次不再被调用。它返回 $1$ 的值。这个数字乘以之前 factorial 函数调用时传递的下一个较大的数字。乘法的结果将返回给之前调用 factorial 函数的函数......

练习

...可在另一个页面找到（点击这里）。

另请参阅