// 声明变量并初始化
var a = 5
let b = 'xy'
const c = true
// 重新赋值
a = 6
b = b + 'z'
c = false // TypeError: Assignment to constant variable
作为程序员,声明变量、初始化变量、给变量重新赋值,这些是我们的日常工作。
但是,这么做的时候实际上发生了什么?JavaScript 是如何在内部处理这些基本功能的?更重要的是,作为程序员,理解 JavaScript 的底层细节对我们有什么好处?
本文内容如下:
我们用一个简单的例子开始。下面声明了一个叫myNumber
的变量,初始值为 23
。
let myNumber = 23
执行这段代码的时候,JS 会进行如下步骤:
myNumber
)23
)。
我们通常说“myNumber
等于 23
”,从技术上来讲,其实是 myNumber
等于存储着 23
这个值的内存地址。这是一个需要理解的重要区别。
如果我们创建一个叫做newVar
的新变量,并把myNumber
赋给它:
let newVar = myNumber
由于 myNumber
实际上等于0012CCGWH80
,因此 newVar
也等于0012CCGWH80
,即存储着23
这个值的内存地址。最终结果就是我们所谓的newVar
等于 23
。
由于 myNumber
等于内存地址 0012CCGWH80
,把它赋值给 newVar
等同于把 0012CCGWH80
赋值给 newVar
。现在,如果这样做会发生什么:
myNumber = myNumber + 1
myNumber
的值当然会变成 24
。但是,既然指向同一个内存地址,newVar
的值也会变成 24
吗?
答案是不会。因为 JS 里的原始数据类型是不可变的,当 myNumber + 1
的值是24
的时候,JS 会在内存中开辟新的地址,把 24
作为值存起来,同时 myNumber
会指向这个新地址。
还有个例子:
let myString = 'abc'
myString = myString + 'd'
新手 JS 程序员可能会说,只要把字母 d
追加到内存里已有的字符串abc
后面就行了呀,技术上来说并不是这样。JS 的字符串也是原始数据类型,当abc
跟d
拼接的时候,会分配新的内存地址,用来存储abcd
,同时 myString
指向这个新内存地址。
下一步就来理解原始类型数据的内存分配是如何发生的。
出于本文的目的,可以将 JS 内存模型理解为两个不同的区域:调用栈和堆。
调用栈是原始类型值存储的位置(还包括函数调用)。前面所说的变量声明在调用栈里的粗略表示如下图:
在接下来的示例中,我抽象出了内存地址用来显示每个变量的值。但是别忘了,实际上是变量指向内存地址,地址里存储了这个值。这是理解 let
和 const
那一节的关键所在。
接下来说堆。
堆是存储非原始类型数据的地方。关键的区别在于,堆可以存储无序数据,这些数据能动态增长,特别适合数组和对象。
跟原始数据类型相比,非原始数据类型的行为表现不同。
我们用一个简单的例子说明。下面声明了一个叫myArray
的变量,并初始化为空数组。
let myArray = []
当你声明myArray
变量并赋值为非原始数据类型比如[]
时,内存里会执行如下的步骤:
myArray
)[]
)此后,我们可以对数组做push
,pop
或者其他任何操作。
myArray.push("first")
myArray.push("second")
myArray.push("third")
myArray.push("fourth")
myArray.pop()
通常,我们应该尽可能地用const
,只有在变量会改变的情况下才用let
。
这里要明确我们所说的“改变”是什么意思。
把“改变”理解为值的变化是个误区。用这种方式来理解的 JS 程序员,大概会这么做:
let sum = 0
sum = 1 + 2 + 3 + 4 + 5
let numbers = []
numbers.push(1)
numbers.push(2)
numbers.push(3)
numbers.push(4)
numbers.push(5)
他用let
声明了sum
,这是对的,因为他知道这个值会改变。但是,他错误地用let
声明了numbers
,因为他认为往数组里添加元素就是改变了它的值。
解释“改变”的正确方法是:改变内存地址。let
允许改变内存地址,而 const
不允许改变内存地址。
const importantID = 489
importantID = 100 // TypeError: Assignment to constant variable
Let’s visualize what’s happening here. 无图无真相。
当声明importantID
时,分配了内存地址,并将值 489
存起来。记得把变量importantID
理解为等于内存地址。
当把 100
赋值给 importantID
时,由于100
是原始类型数据,因此会分配新的内存地址,并把100
存储进去。JS 尝试把新的内存地址赋值给importantID
,这里就会报错。这是我们想要的结果,因为我们不想改变这个变量的值。
之所以被禁止重新赋值,是因为importantID
是用const
声明的。
前面提到的 JS 新手程序员,错误地用let
声明了数组,相反,他应该用cosnt
。看起来很迷惑人,我承认这有点反直觉。初学者可能会认为,数组要能改变才有用啊,const
的作用不是禁止改变吗,为什么要用它?但是,要记住:“改变”是指改变内存地址。让我们更深入地研究一下,为什么完全可以使用 const
来声明数组。
const myArray = []
当声明 myArray
时,在调用栈上分配了一个内存地址,它的值又是在堆上分配的内存地址。堆上存储的才是实际的空数组。用图来表示是这样的:
如果执行这些操作:
myArray.push(1)
myArray.push(2)
myArray.push(3)
myArray.push(4)
myArray.push(5)
这是往堆上已经存在的数组里添加数字。但是,myArray
的内存地址并没有改变。这就是为什么虽然myArray
是用const
声明的,也没有报错的原因。myArray
依然等于0458AFCZX91
,它的值是另一个内存地址22VVCX011
,这个地址的值就是堆上的数组。
如果这样做就会报错:
myArray = 3
因为 3
是原始数据类型,调用栈上会分配内存地址,并存储3
这个值,然后我们试图把这个新的内存地址赋值给 myArray
。但是myArray
是用const
声明的,它不允许这样操作。
这样也会报错:
myArray = ['a']
因为[‘a’]
是一个新的非原始类型的数组,在调用栈上会分配新的内存地址,在堆上会存储内存地址的值,堆内存地址里存的值就是['a']
。然后如果我们尝试把调用栈上的内存地址赋值给myArray
,就会报错。
用const
声明的对象,跟数组一样,也是非原始类型数据,你可以添加属性、更新属性值等等。
const myObj = {}
myObj['newKey'] = 'someValue' // 不会报错
根据 GitHub 和 Stack Overflow 的开发者调查,JavaScript 是全球排名第一的编程语言。我们都希望熟练掌握它,并成为“JS 忍者”。任何正规的 JS 课程和书籍都会提倡使用const
和let
,少用var
,但是很少说明原因。为什么有些const
变量“改变”值时会报错,有些又不会?这对初学者来说不太直观。为了避免麻烦,这些人干脆在所有地方都用let
,我觉得也有一定道理。
但是,不推荐这么做。Google JavaScript 风格指南里提到:
所有局部变量都应该用
const
或let
声明。默认用const
,除非变量需要被重新赋值。不能使用var
关键字。
虽然没有明确说明为什么,据我所知,应该有以下几个原因:
const
声明的变量必须在声明时进行初始化,这就迫使程序员在声明变量时多考虑作用域的问题,最终有利于内存管理和性能。希望以上的解释能帮助你理解代码里什么时候该用const
,什么时候该用let
,以及为什么。
参考资料:
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