了解Javascript中变量和词法环境

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其实，我觉得Javascript核心中重要的东西并非是从旧版本扩展来的高大上的语法，例如解构赋值啊、展开语法和剩余参数（嘛……虽然的确是很666），但是用好这些，其实都建立在你对变量的认识上（常有人不知道什么是左值或右值的区别）正因如此，我觉得了解一个Javascript还是从最基本做起，就是了解一下何为变量吧。

本文其实也并非完全基础，还是建立在对Javascript有一定了解之上的，至少对对象要有一定的认知。开始吧。

变量与数据

什么是变量？

越简单的问题答案往往越是让人感到意外，多数人的答案都与值有关；事实上变量就是程序可操作的存储区（术语内存空间），在Javascript程序运行时，存储区（术语就是内存空间）可以保存我们所需的任何东西，代码、数据……等等。然后可以将变量保存的数据大致上分割为两类：原始类型（同基本类型）和引用类型；从变量中取出来的数据就是值，把一个值放到变量中时，该值就又变成了数据。

Javascript和其他语言相似，变量也需要被声明才能实际存在，声明后的变量称之为实例化，为变量赋予一个值（默认为undefined）时，称之为变量的初始化，只是实例化而未初始化的变量都处于uninitialized状态。

例如：

let a = a ;         // (*)
console.log(a);
// ReferenceError: can't access lexical declaration `a' before initialization

很完美的报错了(在(*)标志的位置)，提示我们没有初始化这个变量时就无法使用。这是不同于C++这类底层的变量的地方。其实这种现象在Javascript有一个极为高大上的名字：暂存死区，等过几章节我就说明产生的原因。

（忘了说了，在变量声明也需要一个名字，术语称作标识符，我觉得不补充也不影响什么……）

不过Javascript另外特殊的地方在于，它对var声明的变量是可以自动初始化的，Javascript会自动会为var声明的变量赋予一个undefined值。
例如：

var a = a;console.log(a);    // undefined.

看吧，明明都差不多，结果却全然不同。
但是实际上却没什么卵用，见下面的代码：

var a = a;console.log(a+2);   // NaN

结果是NaN，得到了一个我们完全不想要的结果。在如果无法顺利数学计算时,Javascript便会给出一个非数字的结果，用NaN表示。但是比较有趣的是，如果你用typeof去验证NaN类型：

typeof NaN ;      // number

却告诉我们，这TMD是一个数值 number。
Javascript莫名其妙的地方还有许多许多，不过我们还是不要继续调戏javascript了，开始认真学习了。

类型与存储

Javascript一共有 7 种原始类型和 1 种引用类型，如下：

原始类型
1、number
2、string
3、boolean
4、symbol
5、bigint
6、undefined
7、null
引用类型：
object

（这里面我就用小写了，因为typeof返回的是小写的）
我就是介绍一下这些必须要了解的东西，具体用法其他资料都有我就不赘述了。不过关于typeof还有要补充的一点是，它对于null和function结果：

function sayHello(){
     console.log('hello the world');
 }
 console.log(typeof sayHello);  // function
 console.log(typeof null);      // object

……对于一个函数，它真的返回的是一个“函数”，某种意义上用处很大，不过对null值返回一个object，这只能说有得就有缺吧。

我觉得对变量加深了解的办法就是明白它的底层运作方式。其实也没有什么了不起的，原始值是直接放在内存栈区，引用类型值则是放在内存堆区（这是它的实际存储区位置）；（如果是常量，那么就会放在池中，好像也是栈区的一部分）。正常情况下，变量取值都是直接都是从内存栈区中获取的，但是引用类型的值是放在内存堆中，那么怎么办？

引用类型值的访问：

1、一个引用类型的变量，会在内存栈中保存一个指针

2、这个指针是用于引用内存堆中的存储区的内存地址

3、在访问一个类型值时

4、会通过指针找到内存堆中的存储区，然后从中获取值。

例如：

  var first  = {
      name:'hahei...'
  }
  var gggiii=111222;

映射图如下：

了解Javascript中变量和词法环境

注意：此处我用 ref. first表示存储区的引用，因为虽然保存的尽管是指针，但是在访问这个值时，会进行二次解析（即通过这个指针找到存储区），而不是直接返回这个指针的具体数据。详细可以参考 C++引用。

初识词法环境

想必各位都已经对什么是作用域了若指掌，但是我还是必须重新提一下。作用域是标识符的可访问范围，在Javascript中的任何操作，几乎都有作用域的参与。Javascript中使用词法环境决定作用域，在下面我会简单介绍一下。（请注意，这里我没有用变量这个术语，因为解析标识符范围时，应该还没有真正生成代码，感兴趣的可以去了解一下AST语法树）

看，以下代码：

 var val=111;
 function hahaha(){
     console.log(val);
 }
 function hihihi(){
    hahaha();
 }
 hihihi();  /// 111

的确是正确输出了，111。

但是我更喜欢把 val放在一个函数中，如：

   function hahaha(){
       console.log(val);      /// (**)
   }
   function hihihi(){
      var val=111;            /// (*)
      hahaha();
   }
   hihihi();

结果就是Uncaught ReferenceError: val is not defined，根本没找到val这个标识符，这是为什么？

因为执行过程是这样的：

hihihi函数执行，然后为 val赋值……
hahaha函数执行
在hahaha找不到val标识符，便去外部词法环境
hahaha外部词法环境就是** hahaha函数声明时代码的外部**，即全局代码（下称全局词法环境）
在全局词法环境没找到val，终了。
（请注意3-5步，找val找的是函数声明代码的外部，而不是函数调用时的位置。）

现在应该提一下概念了，词法环境（Lexical Environment）就是根据代码结构时决定的作用域，也可以称作词法作用域（Lexical Scoping）它是静态作用域。可以这么说，在源代码写好时，所有标识符的作用域就已经被决定。当然也有动态作用域，你可以去试试bash脚本，它就是动态的。嘿嘿。详细也可以参考静态作用域、词法作用域。

此处只要发现了个中区别就极好掌握，所以我就略了。

词法环境的抽象

在Javascript常用三种词法环境：一、块级作用域二、全局作用域三、函数作用域。

有时，我们会将一个词法环境（即作用域，下面我会正式使用词法环境替代作用域这个术语）抽象成伪代码，如下：

	LexicalEnvironment = {
		OuterEnv: < ... > ,
		This :   < ... > ,
		EnvironmentRecord:{
			// ... identifiername:variable
		}
	}

很简单：

OuterEnv：当前词法环境的外部词法环境
This：当前词法环境的 this的值，但它是运行时决定的。
EnvironmentRecord(环境记录)： 标识符-变量的映射，注意，这里的标识符只是单纯的字符串，变量指的是存储区的数据。而且标识符必须是当前词法环境，而不是当前代码的。

例如：

  function first(){
      var a  =100;
      let d = 220;
      {     // Block, 
          var b = a+100;
          let c = b*10;
          console.log(a,b,c,d);
      }
  }
  first();  // 100 200 2000 220

一定不要忽略first函数中的块级作用域，这很重要。

然后写成抽象就是：
函数内部的块级作用域：

	BlockEnv = {
		OuterEnv: < FuncFirstEnv > ,
		This :   < window > ,
		EnvironmentRecord:{
			c:< 2000 >              // 这里没有b
		}
	}

函数作用域：

	FuncEnv = {
		OuterEnv: < GlobalEnv > ,
		This :   < window > ,
		EnvRec:{
			a:< 100 >,
			d:< 220 >,
			b:< 200 >
		}
	}

OKay，先到这里吧。

一些问题：

1、为什么用词法环境代替作用域？
–词法环境涵盖了作用域，但反之则不能。
–但注意，词法作用域和词法作用域链与作用域以及作用域链都可通用。

2、环境记录是什么？
–当前环境下的标识符-变量的映射
–但是标识符只是“合法标识符”的字符串形式。
–变量是是指存储区的内容，但是确切说法是存储区。

最后

我把我的笔记，重新整理后发到博客上后发现——我笔记干净了好多，艹。

这种只深入核心的内容很有用，而且在写代码时也变得灵活很多了。我觉得这就是最有用的地方。
最后：
个人理解，常有失误；细细查看不知何处，望君做到心中有数。

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网站题目：了解Javascript中变量和词法环境
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了解Javascript中变量和词法环境

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