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JavaScript全栈学习04-函数

开发技术 开发技术 2周前 (04-30) 6次浏览

我们知道圆的面积计算公式为:

(mathrm{πr}^2)

当我们知道半径r的值时,就可以根据公式计算出面积。假设我们需要计算3个不同大小的圆的面积:

var r1 = 12.34;
var r2 = 9.08;
var r3 = 73.1;
var s1 = 3.14 * r1 * r1;
var s2 = 3.14 * r2 * r2;
var s3 = 3.14 * r3 * r3;

当代码出现有规律的重复的时候,你就需要当心了,每次写3.14 * x * x不仅很麻烦,而且,如果要把3.14改成3.14159265359的时候,得全部替换。

有了函数,我们就不再每次写s = 3.14 * x * x,而是写成更有意义的函数调用s = area_of_circle(x),而函数area_of_circle本身只需要写一次,就可以多次调用。

基本上所有的高级语言都支持函数,JavaScript也不例外。JavaScript的函数不但是“头等公民”,而且可以像变量一样使用,具有非常强大的抽象能力。

抽象

抽象是数学中非常常见的概念。举个例子:

计算数列的和,比如:1 + 2 + 3 + ... + 100,写起来十分不方便,于是数学家发明了求和符号∑,可以把1 + 2 + 3 + ... + 100记作:

(sum_{n=1}^{100}n)

这种抽象记法非常强大,因为我们看到 ∑ 就可以理解成求和,而不是还原成低级的加法运算。

而且,这种抽象记法是可扩展的,比如:

(sum_{n=1}^{100} n^2+1)

还原成加法运算就变成了:

((1times1+1)+(2times2+1)+(3times3+1)+dots+(100times100+1)(1×1+1)+(2×2+1)+(3×3+1)+⋯+(100×100+1))

可见,借助抽象,我们才能不关心底层的具体计算过程,而直接在更高的层次上思考问题。

写计算机程序也是一样,函数就是最基本的一种代码抽象的方式。

函数定义和调用

定义函数

在JavaScript中,定义函数的方式如下:

function abs(x) {
    if (x >= 0) {
        return x;
    } else {
        return -x;
    }
}

上述abs()函数的定义如下:

  • function指出这是一个函数定义;
  • abs是函数的名称;
  • (x)括号内列出函数的参数,多个参数,分隔;
  • { ... }之间的代码是函数体,可以包含若干语句,甚至可以没有任何语句。

请注意,函数体内部的语句在执行时,一旦执行到return时,函数就执行完毕,并将结果返回。因此,函数内部通过条件判断和循环可以实现非常复杂的逻辑。

如果没有return语句,函数执行完毕后也会返回结果,只是结果为undefined

由于JavaScript的函数也是一个对象,上述定义的abs()函数实际上是一个函数对象,而函数名abs可以视为指向该函数的变量。

因此,第二种定义函数的方式如下:

var abs = function (x) {
    if (x >= 0) {
        return x;
    } else {
        return -x;
    }
};
undefined
abs
ƒ (x) {
    if (x >= 0) {
        return x;
    } else {
        return -x;
    }
}
abs(-6);
6

在这种方式下,function (x) { ... }是一个匿名函数,它没有函数名。但是,这个匿名函数赋值给了变量abs,所以,通过变量abs就可以调用该函数。

上述两种定义完全等价,注意第二种方式按照完整语法需要在函数体末尾加一个;,表示赋值语句结束。

调用函数

调用函数时,按顺序传入参数即可:

abs(10); // 返回10
abs(-9); // 返回9

由于JavaScript允许传入任意个参数而不影响调用,因此传入的参数比定义的参数多也没有问题,虽然函数内部并不需要这些参数

abs(10, 'blablabla'); // 返回10
abs(-9, 'haha', 'hehe', null); // 返回9

传入的参数比定义的少也没有问题:

abs(); // 返回NaN

此时abs(x)函数的参数x将收到undefined,计算结果为NaN

要避免收到undefined,可以对参数进行检查:

function abs(x) {
    if (typeof x !== 'number') {
        throw 'Not a number';
    }
    if (x >= 0) {
        return x;
    } else {
        return -x;
    }
}
undefined
abs(w);
Uncaught ReferenceError: w is not defined
abs('w');
Uncaught Not a number

arguments

JavaScript还有一个免费赠送的关键字arguments,它只在函数内部起作用,并且永远指向当前函数的调用者传入的所有参数。arguments类似Array但它不是一个Array

'use strict' 
function foo(x) {
    console.log('x = ' + x); // 10
    for (var i=0; i<arguments.length; i++) {
        console.log('arg ' + i + ' = ' + arguments[i]); // 10, 20, 30
    }
}
foo(10, 20, 30);
x = 10
<eval>/VM46947619:3
arg 0 = 10
<eval>/VM46947619:5
arg 1 = 20
<eval>/VM46947619:5
arg 2 = 30
<eval>/VM46947619:5
undefined

利用arguments,你可以获得调用者传入的所有参数。也就是说,即使函数不定义任何参数,还是可以拿到参数的值

undefined
function abs() {
    if (arguments.length === 0) {
        return 0;
    }
    var x = arguments[0];
    return x >= 0 ? x : -x;
}
undefined
abs(); // 0
0
abs(10); // 10
10
abs(-9); // 9
9

实际上arguments最常用于判断传入参数的个数。你可能会看到这样的写法:

// foo(a[, b], c)
// 接收2~3个参数,b是可选参数,如果只传2个参数,b默认为null:
function foo(a, b, c) {
    if (arguments.length === 2) {
        // 实际拿到的参数是a和b,c为undefined
        c = b; // 把b赋给c
        b = null; // b变为默认值
    }
    // ...
}

要把中间的参数b变为“可选”参数,就只能通过arguments判断,然后重新调整参数并赋值。

rest参数

由于JavaScript函数允许接收任意个参数,于是我们就不得不用arguments来获取所有参数:

function foo(a, b) {
    var i, rest = []; //Array 数组
    if (arguments.length > 2) {
        for (i = 2; i<arguments.length; i++) {
            rest.push(arguments[i]);
        }
    }
    console.log('a = ' + a);
    console.log('b = ' + b);
    console.log(typeof(rest));
    console.log(rest);
}
undefined
foo(1,2,3,4,5,6);
a = 1
<eval>/VM46947690:8
b = 2
<eval>/VM46947690:9
object
<eval>/VM46947690:10
undefined
(4) [3, 4, 5, 6]

为了获取除了已定义参数ab之外的参数,我们不得不用arguments,并且循环要从索引2开始以便排除前两个参数,这种写法很别扭,只是为了获得额外的rest参数,有没有更好的方法?

ES6标准引入了rest参数,上面的函数可以改写为:

function foo(a, b, ...rest) {
    console.log('a = ' + a);
    console.log('b = ' + b);
    console.log(rest);
}

foo(1, 2, 3, 4, 5);
a = 1
<eval>/VM46947693:2
b = 2
<eval>/VM46947693:3
undefined
(3) [3, 4, 5]

foo(1);
a = 1
<eval>/VM46947693:2
b = undefined
<eval>/VM46947693:3
undefined
(0) []

rest参数只能写在最后,前面用...标识,从运行结果可知,传入的参数先绑定ab,多余的参数以数组形式交给变量rest,所以,不再需要arguments我们就获取了全部参数。

如果传入的参数连正常定义的参数都没填满,也不要紧,rest参数会接收一个空数组(注意不是undefined)。

因为rest参数是ES6新标准,所以你需要测试一下浏览器是否支持。请用rest参数编写一个sum()函数,接收任意个参数并返回它们的和:

'use strict';
function sum(...rest) {
	var s = 0;
	for (var it of rest) {
		s += it;
	}
	return s;
}
// 测试:
var i, args = [];
for (i=1; i<=100; i++) {
    args.push(i);
}
if (sum() !== 0) {
    console.log('测试失败: sum() = ' + sum());
} else if (sum(1) !== 1) {
    console.log('测试失败: sum(1) = ' + sum(1));
} else if (sum(2, 3) !== 5) {
    console.log('测试失败: sum(2, 3) = ' + sum(2, 3));
} else if (sum.apply(null, args) !== 5050) {
    console.log('测试失败: sum(1, 2, 3, ..., 100) = ' + sum.apply(null, args));
    //apply() 方法接受数组形式的参数。第一个参数不是对象,则它将成为被调用函数的所有者(对象)。在“非严格”模式下,它成为全局对象。
} else {
    console.log('测试通过!');
}
undefined
测试通过!
<eval>/VM46947711:24
sum();
0
sum(2,3);
5
sum.apply(null, args);
5050

小心你的return语句

前面我们讲到了JavaScript引擎有一个在行末自动添加分号的机制,这可能让你栽到return语句的一个大坑:

function foo() {
    return { name: 'foo' };
}

foo(); // { name: 'foo' }

如果把return语句拆成两行:

function foo() {
    return
        { name: 'foo' };
}

foo(); // undefined

要小心了,由于JavaScript引擎在行末自动添加分号的机制,上面的代码实际上变成了

function foo() {
    return; // 自动添加了分号,相当于return undefined;
        { name: 'foo' }; // 这行语句已经没法执行到了
}

所以正确的多行写法是

function foo() {
    return { // 这里不会自动加分号,因为{表示语句尚未结束
        name: 'foo'
    };
}

练习

定义一个计算圆面积的函数area_of_circle(),它有两个参数:

  • r: 表示圆的半径;
  • pi: 表示π的值,如果不传,则默认3.14
function area_of_circle(r, pi) {
    if (typeof(pi) === 'undefined') {
        console.log('未传参数:' + typeof(pi));  //未传参数:undefined
        pi = 3.14;
    }
    return pi*r**2;
}
area_of_circle(3);
28.26
未传参数:undefined
<eval>/VM46947728:3

9*3.14;
28.26

// 测试:
if (area_of_circle(2) === 12.56 && area_of_circle(2, 3.1416) === 12.5664) {
    console.log('测试通过');
} else {
    console.log('测试失败');
}
未传参数:undefined
<eval>/VM46947728:3
undefined
测试通过
<eval>/VM46947729:3

程序员灯塔
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