JavaScript 闭包位于哪里?

2023-12-31

我编写这段代码是为了自学 JavaScript 闭包:

function1 = function(){
  var variable = "foo"
  var function2 = function(argument){
    console.log(variable + argument);
  }
  return function2
}

function3 = function1();
function3("bar");

这将按预期打印“foobar”。但变量存在于哪里呢?

它会成为 function3 的属性,还是存储在 function3 的其他地方? JavaScript 是否会遍历某种闭包链,类似于它遍历原型链的方式?它存储在内存中的其他地方吗?

我正在尝试更深入地理解这一点。


tl;dr:

变量住在哪里?

在它被定义的环境中。

它会成为 function3 的属性,还是存储在 function3 的其他地方?

No.

JavaScript 是否会遍历某种闭包链,类似于它遍历原型链的方式?

Yes.

它存储在内存中的其他地方吗?

Yes.


tl;dr 2:

函数保留对其创建所在环境的引用。调用函数时,它会创建一个新环境,其父环境是函数保留引用的环境。


更长的解释:

每当执行一个新函数时词汇环境 http://www.ecma-international.org/ecma-262/6.0/index.html#sec-lexical-environments被建造。环境有两个“场”:环境记录 http://www.ecma-international.org/ecma-262/6.0/index.html#sec-environment-records其中所有变量都被跟踪并且外部词汇环境顾名思义,它指的是“父词汇环境”。

因此,当我们评估您的代码示例时,内存的初始状态(在执行任何操作之前)可能如下所示(简化):

+-(Global) lexical environment-+     +-Environment Record-+
+-------------+----------------+     +---------+----------+
| Environment |       *--------+---> |function1|undefined |
|   Record    |                |     +---------+----------+
+-------------+----------------+     |function3|undefined |
|    Outer    |                |     +---------+----------+
|   lexical   |    (empty)     |
| environment |                |
+-------------+----------------+

全局环境没有任何外部环境,因为它位于顶部。function1 and function3是两个尚未初始化的绑定(尚未评估赋值)。

创建函数后(评估function1 = function() { ... }),内存看起来像这样:

            +------------------------------------------------------------------------+
            |                                                                        |
            v                                                                        |
+-(Global) lexical environment-+    +-Environment Record-+     +-----Function Object-+---+
+-------------+----------------+    +---------+----------+     +---------------+-----+---+
| Environment |       *--------+--->|function1|    *-----+---->|[[Environment]]|     *   |
|   Record    |                |    +---------+----------+     +---------------+---------+
+-------------+----------------+    |function3|undefined |     |     name      |function1|
|    Outer    |                |    +---------+----------+     +---------------+---------+
|   lexical   |    (empty)     |
| environment |                |
+-------------+----------------+

Now function1有一个值,一个函数对象。函数对象有多个内部(例如[[Environment]])和外部(例如name) 特性。顾名思义,内部属性无法从用户代码访问。这[[Environment]]财产非常重要。请注意它是如何引用创建该函数的词法环境的!

下一步正在执行function3 = function1(),即调用function2。正如我在一开始所说的,每当执行一个函数时,就会创建一个新的词法环境。我们看一下刚进入函数后的内存:

               +------------------------------------------------------------------------+
               |                                                                        |
               v                                                                        |
   +-(Global) lexical environment-+    +-Environment Record-+     +-----Function Object-+---+
   +-------------+----------------+    +---------+----------+     +---------------+-----+---+
   | Environment |       *--------+--->|function1|          +---->|[[Environment]]|     *   |
   |   Record    |                |    +---------+----------+     +---------------+---------+
+> +-------------+----------------+    |function3|undefined |     |     name      |function1|
|  |    Outer    |                |    +---------+----------+     +---------------+---------+
|  |   lexical   |    (empty)     |
|  | environment |                |
|  +-------------+----------------+
|
|
|
|  +-----lexical environment------+    +-Environment Record-+
|  +-------------+----------------+    +---------+----------+
|  | Environment |       *--------+--->|variable |undefined |
|  |   Record    |                |    +---------+----------+
|  +-------------+----------------+    |function2|undefined |
|  |    Outer    |                |    +---------+----------+
|  |   lexical   |        *       |
|  | environment |        |       |
|  +-------------+--------+-------+
|                         |
+-------------------------+

这看起来与全局环境的结构非常相似!我们有一个词法环境,它有一个带有两个未初始化绑定的环境记录。但现在最大的区别是“外部词汇环境”指向全局词汇环境。这怎么可能?

打电话时function1创建一个新的词法环境,我们将新环境“外部词法环境”字段的值设置为function1's [[Environment]]场地。这是我们的作用域链被建造。

现在,执行后function1,存储器具有以下结构:

               +------------------------------------------------------------------------+
               |                                                                        |
               v                                                                        |
   +-(Global) lexical environment-+    +-Environment Record-+     +-----Function Object-+---+
   +-------------+----------------+    +---------+----------+     +---------------+-----+---+
   | Environment |       *--------+--->|function1|    *-----+---->|[[Environment]]|     *   |
   |   Record    |                |    +---------+----------+     +---------------+---------+
+> +-------------+----------------+    |function3|   |      |     |     name      |function1|
|  |    Outer    |                |    +---------+---+------+     +---------------+---------+
|  |   lexical   |    (empty)     |                  |
|  | environment |                |                  |
|  +-------------+----------------+                  +-------------------------+
|                                                                              |
|             +----------------------------------------------------------------+--------+
|             v                                                                |        |
|  +-----lexical environment------+    +-Environment Record-+                  v        |
|  +-------------+----------------+    +---------+----------+                           |
|  | Environment |       *--------+--->|variable |  'foo'   |     +-----Function Object-+---+
|  |   Record    |                |    +---------+----------+     +---------------+-----+---+
|  +-------------+----------------+    |function2|    *-----+---->|[[Environment]]|     *   |
|  |    Outer    |                |    +---------+----------+     +---------------+---------+
|  |   lexical   |        *       |                               |     name      |function2|
|  | environment |        |       |                               +---------------+---------+
|  +-------------+--------+-------+
|                         |
+-------------------------+

类似的喜欢function1, function2具有对通过调用创建的环境的引用function2。此外,function3指的是我们创建的函数,因为我们从function1.

最后一步:调用function3('bar'):

               +------------------------------------------------------------------------+
               |                                                                        |
               v                                                                        |
   +-(Global) lexical environment-+    +-Environment Record-+     +-----Function Object-+---+
   +-------------+----------------+    +---------+----------+     +---------------+-----+---+
   | Environment |       *--------+--->|function1|    *-----+---->|[[Environment]]|     *   |
   |   Record    |                |    +---------+----------+     +---------------+---------+
+> +-------------+----------------+    |function3|   |      |     |     name      |function1|
|  |    Outer    |                |    +---------+---+------+     +---------------+---------+
|  |   lexical   |    (empty)     |                  |
|  | environment |                |                  |
|  +-------------+----------------+                  +-------------------------+
|                                                                              |
|             +----------------------------------------------------------------+--------+
|             v                                                                |        |
|  +-----lexical environment------+    +-Environment Record-+                  v        |
|  +-------------+----------------+    +---------+----------+                           |
|  | Environment |       *--------+--->|variable |  'foo'   |     +-----Function Object-+---+
|  |   Record    |                |    +---------+----------+     +---------------+-----+---+
|+>+-------------+----------------+    |function2|    *-----+---->|[[Environment]]|     *   |
|| |    Outer    |                |    +---------+----------+     +---------------+---------+
|| |   lexical   |        *       |                               |     name      |function2|
|| | environment |        |       |                               +---------------+---------+
|| +-------------+--------+-------+
++------------------------+
 |
 | +-----lexical environment------+    +-Environment Record-+
 | +-------------+----------------+    +---------+----------+
 | | Environment |       *--------+--->|argument |  'bar'   |
 | |   Record    |                |    +---------+----------+
 | +-------------+----------------+
 | |    Outer    |                |
 | |   lexical   |        *       |
 | | environment |        |       |
 | +-------------+--------+-------+
 +------------------------+

与这里类似,创建了一个新环境,其“外部词法环境”字段指向创建时创建的环境function1被称为。

现在,查找argument很简单,因为它存在于环境自己的记录中。但抬头一看variable,会发生以下情况:由于它不存在于环境自己的记录中,因此它会查看其“外部词汇环境”的记录。它可以做到这一点,因为它有一个对它的引用。

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