绝密笔记 | js堆栈内存

1. 基础堆栈内存考核

下面题输出结果是？

let a = {

  n : 1

}

let b = a

a.x = a = {

  n: 2

}

console.log(a.x)  // undefined

console.log(b)  // { n: 1, x: { n: 2 } }

执行过程分析：

  1. a = {n: 1}，先在堆内存中创建一个地址（比如：AAAFFF00），内容是 n: 1，然后在全局执行上下文EC(G)中的全局变量环境VO(G)，创建全局变量a，指向堆内存地址：AAAFFF00
  2. b = a，同理，在全局变量环境VO(G)创建一个全局变量b，指向堆内存地址：AAAFFF00
  3. a.x = a = { n: 2 }，这个的优先级，其实等同于a.x = {n: 1}，a = {n: 1}
  4. a.x = {n: 1}，在堆内存中再创建一个地址(比如：AAAFFF11)，内容是n: 1，在a的内存地址AAFF00中创建一个x变量，指向AAAFFF11，此时，b = a = {n:1, x: {n: 1}}
  5. a = {n: 1}，将a的指向由AAAFFF00改为AAAFFF11

所以最后结果为：

b = {n:1, x: {n: 1}}

a = {n: 1}

2. 变态的变量提升

变量提升：当前上下文执行之前，会把var/function声明或者定义提升，带var的只声明，带function的声明+定义

但如果遇到{}块级作用域时，新老版本浏览器表现不一样（兼容ES3、兼容ES6）

  • IE浏览器<=IE10(老版本)undefined不管{}，还是一如既往的function声明+定义，而且也不会存在块级作用域
  • 新版本浏览器（这里的{}是除对象中的{}）undefined{}中的function，在全局下只声明不再定义；undefined{}中出现function/let/const，会创建一个块级作用域

下面拿一道题来说明：

var a = 0

if(true) {

  a = 1

  function a() {}

  a = 21

  console.log(a)  // 21

}

console.log(a) // 1

如果是在IE10以下的执行过程：

  1. 变量提升function a() {}
  2. 全局变量提升var a
  3. 开始执行，全局 a = 0
  4. 全局a = 1
  5. 全局a = 21
  6. 打印全局a: 21
  7. 打印全局a: 21

如果是在新版本浏览器，也就是向前兼容ES3，向后兼容ES6的执行过程：

  1. 因为变量提升，所以var a，function a都在全局执行上下文EC(G)中的全局变量环境VO(G)中创建一个全局变量a
  2. 代码执行a = 0，全局变量环境VO(G)中a = 0
  3. 遇到{}块级作用域，生成一个块级执行上下文EC(block)，会生成一个私有变量对象AO(block)
  4. 在这个块级作用域中，因为有function a，所以块级中发生变量提升，声明+定义，在heap堆内存中生成一个函数，在AO(block)创建一个变量a指向函数堆内存， 这之后在这块级中，遇到的a都是私有的

image.png

  1. 块级中执行a = 1，AO(block)中a = 1

image.png

  1. 遇到function a() {}，因为这个函数，为了向前兼容ES3，所以在全局内提升过一回；为了向后兼容ES6，又在块级作用域中提升一回，所以 浏览器为了兼容，真遇到块级中的函数时，它会做一件事：遇到这代码前，会把代码之前所有对a的操作，映射给全局一份，但是后面的则不会再处理了，它会认为这之后的都是自己私有的了 ，即之前a = 1会映射到全局VO(G) 中 a =1

image.png

  1. 之后a = 21，已经是私有的了，所以只影响块级AO(block) 中 a = 21

image.png

  1. 块级中console.log(a) => AO(block) a => 21
  2. 全局中console.log(a) => VO(G) a => 1

扩展练习

为了加深这个变态的规则，我们多做几道题:

变态提升练习1

{

  function foo() {}

  foo = 1

}

console.log(foo);

  • 第1步：{}中的function foo在变量提升，全局中只声明，不定义
EC(G):  

   AO(G) function foo

  • 第2步，在{}块级中有function，所以会产生一个块级作用域EC（Block），foo在这个块级作用域里，变量提升：声明+定义
EC（block）:   

   AO(block): funciont foo() {}

  • 第3步，开始执行（执行过程后，AO变量对象 =>VO激活对象），因为foo在全局和私有都声明过，为了兼容ES3和ES6，在执行到function foo() {}里，这之前的操作映射到全局，也就是AO(block): funciont foo() {}声明+定义的过程
EC(G):  

   VO(G) function foo() {}

  • 第4步，执行foo = 1，因为在块级作用域中有foo私有变量，所以是在EC（block）中赋值
EC（block）:

      VO(G) foo => 1

变态提升练习2

下面我要开始偷懒了，哈哈哈，请结合上下文理解下面注释步骤

// 第1步，EC（G）， AO(G): function foo

// 第2步，EC（block）, AO(block): foo => function foo() {}

// 第3步，开始执行，EC(G)， VO（G）: foo => function foo() {}

// 第4步，foo = 1, EC（block）, VO(block): foo => 1

// 第5步，EC(G)， VO（G）: foo => 1

{

  function foo() {}

  foo = 1

  function foo() {} // 1

}

console.log(foo); // 1

变态提升练习2

// 第1步，EC（G）， AO(G): function foo

// 第2步，EC（block）, AO(block): foo => function foo() {}

// 第3步，开始执行function foo() {}，EC(G)， VO（G）: foo => function foo() {}

// 第4步，foo = 1, EC（block）, VO(block): foo => 1

// 第5步，function foo() {} => EC(G)， VO（G）: foo => 1

// 第6步，foo = 2，EC（block）, VO(block): foo => 2

{

  function foo() {}

  foo = 1

  function foo() {}

  foo = 2

  console.log(foo); // 2

}

console.log(foo); // 1

3. 带形参的堆栈内存考察

以下函数输出结果是？

var x = 1

function func(x, y = function func2() { x = 2 }) {

  x = 3;

  y()

  console.log(x)  // 2

}

func(5)

console.log(x)  // 1

下面使用图分析下过程：

  1. 全局执行x = 1，在EC（G）中创建一个VO（G），创建值1，再创建一个对象x，x指向值1

image.png

  1. 发现函数声明，为其创建一个堆内存，定义其函数，在这个内存中，声明其所在的作用域，即全局作用域VC(G)，形参x、y，及其函数体字符串，并在全局变量中创建一个func，指向这个堆内存

image.png

  1. 执行func(5)，执行一个函数，会为其创建一个私有的执行上下文EC（func），在其中会创建一个私有变量环境AO(func)
  2. 在EC（func）初始其作用域链：它自身作用域EC（func）和其上级作用域EC(G)（全局作用域）
  3. 形参赋值：传了x = 5，y没传参，所以使用其默认值函数func2，碰到函数，为其申请堆内存AAAFFF111，同样，分析其作用域和形参，并将函数体保存到内存中，并将y指向AAAFFF111

image.png

  1. 分析完关系后，开始执行func5函数体
  2. x = 3, 在自己作用域EC（func）中查找x，发现有私有x，所以将x指向3
  3. y()，在自己作用域EC（func）中查找y，发现有y指向func2，执行函数func2，并其又单独创建一个执行上下文EC（func2），为其分析作用域链，自身所在作用域EC（func2）和其上级作用域EC（func），因为其没有形参赋值，所以也没创建相关的私有变量

image.png

  1. 开始执行函数func2的函数体，x = 2，所以在其自身作用域EC（func2）中找不到该变量x，会向其上级作用域EC（func）中查找，发现有x，所以将EC（func）中x指向2

image.png

  1. func2执行结束，继续执行EC（func）中的console.log(x)，输出其自身的x：2
  2. func执行结束，继续执行EC(G)中的console.log(x)，输出全局VO（G）中的x：1

image.png

4. 变态版的带形参函数的堆栈内存

下面题目输出是？

var x = 1

function func(x, y = function func2() { x = 2 }) {

  // 这里，x多一个var声明

  var x = 3;

  y()

  console.log(x)  

}

func(5)

console.log(x)

这里就要讲到浏览器运行es6的机制了：

ES6产生块级作用域的两种情况

第1种，正常的{}产生的块级作用域

这种是我们平常所认识的，ES6中存在块级作用域，即只要{}（除了对象中的{}）出现let/const/function

第2种，是浏览器在运行时产生的，即只要符合以下两个条件：
  1. 函数有任意一个形参赋值了默认值
  2. 函数体中有单独声明过某个变量(var/let/const/function都算)undefined那么这个函数就会产生 2个上下文 ：
* 一个是函数本身执行产生的私有上下文，比如上面`func`函数执行时，会生成`EC(FUNC)`
* 一个是函数体大括号包起来的块级上下文`EC(BLOCK)`

下面，我们依然画图来分析：

  1. 第一个过程，和上一题1\2步骤是一致的，依然是生成全局执行上下文EC(G)，它在VO(G)声明两个变量:x和func，x指向值1，func指向函数堆内存AAAFFF000

image.png

  1. 第二个过程，执行func(5)，这时，因为func中形参y设有默认值，且函数体中声明了变量var x = 3，按照上面的规则，这里会生成两个执行上下文EC(FUNC) 和EC(BLOCK)
  2. 先来分析EC(FUNC) ，它的作用域是EC(G)，作用域链是它自身上下文EC(FUNC) 和上级作用域上下文EC(G)，它的形参是x => 5，y => 函数func2堆内存AAAFFF111

image.png

4.对EC（BLOCK）的代码块分析，它的作用域是EC(FUNC)，作用域链是它自身上下文EC（BLOCK）和上级执行上下文EC(FUNC),在块级中，`var

x = 3它声明了x，所以x是块级作用域中的私有变量，当执行x = 3时，将块级中的x => 3`

image.png

  1. 继续执行y()，发现块级中没有y变量，去它的作用域链上级EC(FUNC)找，找到了y，执行y()，生成func2执行上下文EC(FUNC2)，它的作用域是EC(FUNC)，所以其作用域链是[自身执行上下文EC(FUNC2)，作用域EC(FUNC)]，没有形参和变量声明，所以没有自身私有变量；执行里面函数体x = 2，在EC(FUNC2)中找不到x，所以去它作用域上级找EC(FUNC)，EC(FUNC)中有x，所以将EC(FUNC)中x => 2

image.png

  1. EC（BLOCK）继续执行console.log(x)，打印的是 EC（BLOCK）中私有的x，即3
  2. func(5)执行完毕，继续执行到EC(G)中console.log(x)，打印的是VO(G)中的x，即1

image.png

所以，答案是3和1

下面，为了证明我没有胡说八道=’=，我们在浏览器上断点调试下最后一题

  1. 在开始位置打上断点debugger，在浏览器打开，因为window全局变量太多，不好找到全局VO（G）的x，所以我在Watch中添加了window.x变量，方便我们观察VO（G）中(也就是浏览器的Global)x的值，可以看到，还没调试之前，全局中的x是undefind
// 第4题：变态带形参的堆栈考核

debugger;

var x = 1

function func(x, y = function func2() { x = 2 }) {

  var x = 3;

  y()

  console.log(x)

}

func(5)

console.log(x)

image.png

  1. 当执行完x=1时，func(5)执行前，可以看到全局VO(G)的x = 1

image.png

  1. 继续往下执行func(5)，可以看到生了Scope中，也就是EC（FUNC）的作用域中，生成两个执行上下文BLOCK和LOCAL，对应我们上文说的EC(BLOCK)和EC（FUNC），因为私有变量中有x，然后块级中也有声明x，所以会将私有的x映射到块级中的x

image.png

  1. 执行块级中var x = 3，发现块级中私有变量x变为3

image.png

  1. 执行y()，即生成func2的执行上下文EC(FUNC2)，因为没有私有变量，所以其Local为空

image.png

  1. 执行完y()中x = 2后，看到EC(FUNC)中的x => 2

image.png

  1. 执行EC(BLOCK)中console.log(x)，输出的是Block中的x

image.png

  1. 执行EC(G)中console.log(x)，输出的是Global中的x

image.png

由此，验证了上面的分析结论。

正文完
2022-07-12