JavaScript/函式

迴圈

匿名函式

迴圈

匿名函式

函式是一段程式碼塊，用於解決特定的問題並將其解決方案返回給呼叫語句。函式存在於自己的上下文中。因此，函式將龐大的程式劃分為較小的“磚塊”，從而構建軟體以及軟體開發過程。

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

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

JavaScript 支援軟體開發正規化 函數語言程式設計。函式是源自 Object 的資料型別；它們可以繫結到變數，作為引數傳遞，並從其他函式返回，就像任何其他資料型別一樣。

宣告

函式可以透過三種主要方式構建。第一個版本可以進一步縮寫；見下文。

傳統方式

"use strict";

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

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

透過變數和表示式構建

"use strict";

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

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

透過 new 運算子構建（此版本有點繁瑣）

"use strict";

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

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

呼叫

對於函式的宣告，我們已經看到了三種變體。對於它們的呼叫，也有三種變體。宣告和呼叫彼此獨立，您可以任意組合它們。

傳統的呼叫變體使用函式名後跟圓括號 ( )。在圓括號內，是函式的引數，如果有的話。

"use strict";

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

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

如果指令碼在瀏覽器中執行，還有另外兩種可能性。它們使用瀏覽器提供的 window 物件。

"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：如果您使用函式名而不帶圓括號 ()，您將收到函式本身（指令碼），而不是任何呼叫結果。

"use strict";

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

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

提升

函式會受到“提升”的影響。這種機制會自動將函式的宣告轉移到其作用域的頂部。因此，您可以從原始碼中比其宣告位置更高的位置呼叫函式。

"use strict";

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

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

立即呼叫函式

到目前為止，我們已經看到了宣告和呼叫這兩個獨立的步驟。還有一種語法變體允許將兩者結合起來。它的特點是在函式宣告周圍使用圓括號，後跟 () 來呼叫該宣告。

"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")
);

這種語法被稱為立即呼叫函式表示式 (IIFE)。

引數

呼叫函式時，宣告階段的引數將被呼叫的引數替換。在上面的宣告中，我們使用了變數名 p 作為引數名。呼叫函式時，我們主要使用文字“Go”作為引數。在執行時，它會替換函式中 p 的所有出現。

按值呼叫

這種替換是按 '值' 完成的，而不是按“引用”完成的。將引數的原始值的副本傳遞給函式。如果在函式內部更改了此副本的值，則函式外部的原始值不會更改。

"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);

對於物件（所有非原始資料型別），這種“按值呼叫”可能會有令人驚訝的效果。如果函式修改了物件的屬性，則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));

當示例執行時，它表明在呼叫 duplication 後，函式所做的更改不僅在返回值中可見。此外，原始物件 x 的屬性也已更改。為什麼這樣；它是否與處理原始資料型別的行為不同？不。

函式接收對物件的引用的副本。因此，在函式內部，引用的是同一個物件。該物件本身只存在一次，但有兩個（相同的）對該物件的引用。修改該物件的屬性是透過一個引用還是另一個引用，都沒有區別。

另一個結果是 - 這可能與原始資料型別直觀地相同 (?) - 修改引用本身，例如，透過建立新物件，在外部例程中將不可見。對新物件的引用儲存在原始引用的副本中。現在我們不僅有兩個（具有不同值）的引用，還有兩個物件。

"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));

注意 1：這種引數傳遞技術的命名在不同的語言中並不一致。有時它被稱為“按共享呼叫”。維基百科概述了這一點。

注意 2：所描述的 JavaScript 引數傳遞的後果與使用關鍵字 const 的後果相比較，const 宣告變數為常量。此類變數不能更改。但是，如果它們引用一個物件，則可以更改該物件的屬性。

預設值

如果使用比函式包含的引數更少的引數呼叫函式，則多餘的引數將保持為未定義。但是，您可以透過在函式簽名中為這種情況分配一個值來定義預設值。缺失的引數將獲得這些值作為預設值。

"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

可變數量的引數

對於某些函式，它們涉及不同數量的引數是“正常的”。例如，考慮一個顯示姓名的函式。firstName 和 familyName 必須在任何情況下都給出，但也可能需要顯示 academicTitle 或 titleOfNobility。JavaScript 提供了不同的可能性來處理這種情況。

單個檢查

可以檢查“正常”引數以及附加引數以確定它們是否包含值。

"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"));

必須單獨檢查每個可能未給出的引數。

'剩餘'引數

如果可選引數的處理結構相同，則可以使用rest 運算子語法簡化程式碼 - 主要與迴圈結合使用。該特性的語法在函式簽名中由三個點組成 - 類似於擴充套件語法。

它是如何工作的？作為函式呼叫的一部分，JavaScript 引擎將給定的可選引數組合成一個數組。（請注意，呼叫指令碼不使用陣列。）這個陣列作為最後一個引數傳遞給函式。

"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"));

呼叫中的第三個及所有後續引數將被收集到單個數組中，該陣列在函式中作為最後一個引數可用。這允許使用迴圈並簡化函式的原始碼。

'arguments' 關鍵字

與 C 語言家族的其他成員一致，JavaScript 在函式中提供關鍵字 arguments。它是一個類似陣列的物件，包含函式呼叫中給定的所有引數。您可以迴圈遍歷它或使用它的 length 屬性。

它的功能與上面的rest 語法相當。主要區別在於 arguments 包含所有引數，而rest 語法不一定會影響所有引數。

"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");

返回值

函式的目的是提供特定問題的解決方案。這個解決方案透過 return 語句返回給呼叫程式。

它的語法是 return <表示式>，其中 <表示式> 是可選的。

函式執行直到它遇到 return 語句（或發生未捕獲的異常，或在最後一個語句之後）。<表示式> 可以是一個簡單的任何資料型別的變數，例如 return 5，或一個複雜的表示式，例如 return myString.length，或者完全省略：return。

如果 return 語句中沒有 <表示式>，或者根本沒有遇到 return 語句，則返回 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);
}

箭頭函式 (=>)

箭頭函式是上述傳統函式語法的簡潔替代方案。它們縮寫了某些語言元素，省略了其他元素，並且與原始語法相比，只有幾個語義區別。

它們始終是匿名函式，但可以分配給變數。

"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")
);

以下是一個使用陣列的示例。forEach 方法迴圈遍歷陣列，並依次產生一個數組元素。這將傳遞給箭頭函式的單個引數 e。箭頭函式顯示 e 以及簡短的文字。

"use strict";

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

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

其他程式語言在諸如匿名函式或 lambda 表示式之類的術語下提供箭頭函式的概念。

遞迴呼叫

函式可以呼叫其他函式。在實際應用程式中，這種情況很常見。

當函式呼叫自身時，會發生一種特殊情況。這稱為遞迴呼叫。當然，這意味著存在無限迴圈的風險。您必須更改引數中的某些內容以避免此障礙。

通常，當應用程式處理樹結構（如物料清單、DOM 樹或家譜資訊）時，就會出現對這種遞迴呼叫的需求。這裡我們展示了簡單的數學問題階乘計算的實現方法。

階乘是小於或等於某個數字 $n$ 的所有正整數的乘積，寫成 $n!$ 。例如， $4!=4\times 3\times 2\times 1=24$ 。它可以透過從 $1$ 到 $n$ 的迴圈來解決，但它也有遞迴解。的階乘 $n$ 是已經計算出的階乘 $(n-1)$ 乘以 $n$ ，或者用公式表示： $n!=(n-1)!\times n$ 。這種想法導致了相應函式的遞迴構造

"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 $n$ 大於 $0$ ，指令碼會再次呼叫 factorial，但這次使用 $n-1$ 作為引數。因此，引數收斂到 $0$ 。當達到 $0$ 時，這是 factorial 函式第一次沒有再次被呼叫。它返回 $1$ 的值。這個數字乘以 factorial 上次呼叫時獲得的下一個較大的數字。乘法的結果返回到 factorial 上次呼叫，……。

練習

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另請參閱