2022年7月13日

函数对象，NFE

我们已经知道，在 JavaScript 中，函数也是一个值。

而 JavaScript 中的每个值都有一种类型，那么函数是什么类型呢？

在 JavaScript 中，函数的类型是对象。

一个容易理解的方式是把函数想象成可被调用的“行为对象（action object）”。我们不仅可以调用它们，还能把它们当作对象来处理：增/删属性，按引用传递等。

属性 “name”

函数对象包含一些便于使用的属性。

比如，一个函数的名字可以通过属性 “name” 来访问：

function sayHi() {
  alert("Hi");
}

alert(sayHi.name); // sayHi

更有趣的是，名称赋值的逻辑很智能。即使函数被创建时没有名字，名称赋值的逻辑也能给它赋予一个正确的名字，然后进行赋值：

let sayHi = function() {
  alert("Hi");
};

alert(sayHi.name); // sayHi（有名字！）

当以默认值的方式完成了赋值时，它也有效：

function f(sayHi = function() {}) {
  alert(sayHi.name); // sayHi（生效了！）
}

f();

规范中把这种特性叫做「上下文命名」。如果函数自己没有提供，那么在赋值中，会根据上下文来推测一个。

对象方法也有名字：

let user = {

  sayHi() {
    // ...
  },

  sayBye: function() {
    // ...
  }

}

alert(user.sayHi.name); // sayHi
alert(user.sayBye.name); // sayBye

这没有什么神奇的。有时会出现无法推测名字的情况。此时，属性 name 会是空，像这样：

          // 函数是在数组中创建的
let arr = [function() {}];

alert( arr[0].name ); // <空字符串>
// 引擎无法设置正确的名字，所以没有值
        

而实际上，大多数函数都是有名字的。

属性 “length”

还有另一个内建属性 “length”，它返回函数入参的个数，比如：

function f1(a) {}
function f2(a, b) {}
function many(a, b, ...more) {}

alert(f1.length); // 1
alert(f2.length); // 2
alert(many.length); // 2

可以看到，rest 参数不参与计数。

属性 length 有时在操作其它函数的函数中用于做内省/运行时检查（introspection）。

比如，下面的代码中函数 ask 接受一个询问答案的参数 question 和可能包含任意数量 handler 的参数 ...handlers。

当用户提供了自己的答案后，函数会调用那些 handlers。我们可以传入两种 handlers：

一种是无参函数，它仅在用户给出肯定回答时被调用。
一种是有参函数，它在两种情况都会被调用，并且返回一个答案。

为了正确地调用 handler，我们需要检查 handler.length 属性。

我们的想法是，我们用一个简单的无参数的 handler 语法来处理积极的回答（最常见的变体），但也要能够提供通用的 handler：

function ask(question, ...handlers) {
  let isYes = confirm(question);

  for(let handler of handlers) {
    if (handler.length == 0) {
      if (isYes) handler();
    } else {
      handler(isYes);
    }
  }

}

// 对于肯定的回答，两个 handler 都会被调用
// 对于否定的回答，只有第二个 handler 被调用
ask("Question?", () => alert('You said yes'), result => alert(result));

这就是所谓的多态性的一个例子 —— 根据参数的类型，或者根据在我们的具体情景下的 length 来做不同的处理。这种思想在 JavaScript 的库里有应用。

自定义属性

我们也可以添加我们自己的属性。

这里我们添加了 counter 属性，用来跟踪总的调用次数：

function sayHi() {
  alert("Hi");

  // 计算调用次数
  sayHi.counter++;
}
sayHi.counter = 0; // 初始值

sayHi(); // Hi
sayHi(); // Hi

alert( `Called ${sayHi.counter} times` ); // Called 2 times

被赋值给函数的属性，比如 sayHi.counter = 0，不会在函数内定义一个局部变量 counter。换句话说，属性 counter 和变量 let counter 是毫不相关的两个东西。

我们可以把函数当作对象，在它里面存储属性，但是这对它的执行没有任何影响。变量不是函数属性，反之亦然。它们之间是平行的。

函数属性有时会用来替代闭包。例如，我们可以使用函数属性将变量作用域，闭包章节中 counter 函数的例子进行重写：

function makeCounter() {
  // 不需要这个了
  // let count = 0

  function counter() {
    return counter.count++;
  };

  counter.count = 0;

  return counter;
}

let counter = makeCounter();
alert( counter() ); // 0
alert( counter() ); // 1

现在 count 被直接存储在函数里，而不是它外部的词法环境。

那么它和闭包谁好谁赖？

两者最大的不同就是如果 count 的值位于外层（函数）变量中，那么外部的代码无法访问到它，只有嵌套的那些函数可以修改它。而如果它是绑定到函数的，那么就可以这样：

function makeCounter() {

  function counter() {
    return counter.count++;
  };

  counter.count = 0;

  return counter;
}

let counter = makeCounter();

counter.count = 10;
alert( counter() ); // 10

所以，选择哪种实现方式取决于我们的需求是什么。

命名函数表达式

命名函数表达式（NFE，Named Function Expression），指带有名字的函数表达式的术语。

例如，让我们写一个普通的函数表达式：

          let sayHi = function(who) {
  alert(`Hello, ${who}`);
};
        

然后给它加一个名字：

          let sayHi = function func(who) {
  alert(`Hello, ${who}`);
};
        

我们这里得到了什么吗？为它添加一个 "func" 名字的目的是什么？

首先请注意，它仍然是一个函数表达式。在 function 后面加一个名字 "func" 没有使它成为一个函数声明，因为它仍然是作为赋值表达式中的一部分被创建的。

添加这个名字当然也没有打破任何东西。

函数依然可以通过 sayHi() 来调用：

let sayHi = function func(who) {
  alert(`Hello, ${who}`);
};

sayHi("John"); // Hello, John

关于名字 func 有两个特殊的地方，这就是添加它的原因：

它允许函数在内部引用自己。
它在函数外是不可见的。

例如，下面的函数 sayHi 会在没有入参 who 时，以 "Guest" 为入参调用自己：

let sayHi = function func(who) {
  if (who) {
    alert(`Hello, ${who}`);
  } else {
    func("Guest"); // 使用 func 再次调用函数自身
  }
};

sayHi(); // Hello, Guest

// 但这不工作：
func(); // Error, func is not defined（在函数外不可见）

我们为什么使用 func 呢？为什么不直接使用 sayHi 进行嵌套调用？

当然，在大多数情况下我们可以这样做：

          let sayHi = function(who) {
  if (who) {
    alert(`Hello, ${who}`);
  } else {
    sayHi("Guest");
  }
};
        

上面这段代码的问题在于 sayHi 的值可能会被函数外部的代码改变。如果该函数被赋值给另外一个变量（译注：也就是原变量被修改），那么函数就会开始报错：

let sayHi = function(who) {
  if (who) {
    alert(`Hello, ${who}`);
  } else {
    sayHi("Guest"); // Error: sayHi is not a function
  }
};

let welcome = sayHi;
sayHi = null;

welcome(); // Error，嵌套调用 sayHi 不再有效！

发生这种情况是因为该函数从它的外部词法环境获取 sayHi。没有局部的 sayHi 了，所以使用外部变量。而当调用时，外部的 sayHi 是 null。

我们给函数表达式添加的可选的名字，正是用来解决这类问题的。

让我们使用它来修复我们的代码：

let sayHi = function func(who) {
  if (who) {
    alert(`Hello, ${who}`);
  } else {
    func("Guest"); // 现在一切正常
  }
};

let welcome = sayHi;
sayHi = null;

welcome(); // Hello, Guest（嵌套调用有效）

现在它可以正常运行了，因为名字 func 是函数局部域的。它不是从外部获取的（而且它对外部也是不可见的）。规范确保它只会引用当前函数。

外部代码仍然有该函数的 sayHi 或 welcome 变量。而且 func 是一个“内部函数名”，是函数可以可靠地调用自身的方式。

这里所讲的“内部名”特性只针对函数表达式，而不是函数声明。对于函数声明，没有用来添加“内部”名的语法。

有时，当我们需要一个可靠的内部名时，这就成为了你把函数声明重写成函数表达式的理由了。

总结

函数的类型是对象。

我们介绍了它们的一些属性：

name —— 函数的名字。通常取自函数定义，但如果函数定义时没设定函数名，JavaScript 会尝试通过函数的上下文猜一个函数名（例如把赋值的变量名取为函数名）。
length —— 函数定义时的入参的个数。Rest 参数不参与计数。

如果函数是通过函数表达式的形式被声明的（不是在主代码流里），并且附带了名字，那么它被称为命名函数表达式（Named Function Expression）。这个名字可以用于在该函数内部进行自调用，例如递归调用等。

此外，函数可以带有额外的属性。很多知名的 JavaScript 库都充分利用了这个功能。

它们创建一个“主”函数，然后给它附加很多其它“辅助”函数。例如，jQuery 库创建了一个名为 $ 的函数。lodash 库创建一个 _ 函数，然后为其添加了 _.add、_.keyBy 以及其它属性（想要了解更多内容，参查阅 docs）。实际上，它们这么做是为了减少对全局空间的污染，这样一个库就只会有一个全局变量。这样就降低了命名冲突的可能性。

所以，一个函数本身可以完成一项有用的工作，还可以在自身的属性中附带许多其他功能。

任务

为 counter 添加 set 和 decrease 方法

修改 makeCounter() 代码，使得 counter 可以进行减一和设置值的操作：

counter() 应该返回下一个数字（与之前的逻辑相同）。
counter.set(value) 应该将 count 设置为 value。
counter.decrease() 应该把 count 减 1。

查看沙箱中的代码获取完整使用示例。

P.S. 你可以使用闭包或者函数属性来保持当前的计数，或者两种都写。

打开带有测试的沙箱。

该解决方案在局部变量中使用 count，而进行加法操作的方法是直接写在 counter 中的。它们共享同一个外部词法环境，并且可以访问当前的 count。

          function makeCounter() {
  let count = 0;

  function counter() {
    return count++;
  }

  counter.set = value => count = value;

  counter.decrease = () => count--;

  return counter;
}
        

使用沙箱的测试功能打开解决方案。

任意数量的括号求和

写一个函数 sum，它有这样的功能：

          sum(1)(2) == 3; // 1 + 2
sum(1)(2)(3) == 6; // 1 + 2 + 3
sum(5)(-1)(2) == 6
sum(6)(-1)(-2)(-3) == 0
sum(0)(1)(2)(3)(4)(5) == 15
        

P.S. 提示：你可能需要创建自定义对象来为你的函数提供基本类型转换。

打开带有测试的沙箱。

为了使整个程序无论如何都能正常工作，sum 的结果必须是函数。
这个函数必须将两次调用之间的当前值保存在内存中。
根据这个题目，当函数被用于 == 比较时必须转换成数字。函数是对象，所以转换规则会按照对象 —— 原始值转换章节所讲的进行，我们可以提供自己的方法来返回数字。

代码如下：

function sum(a) {

  let currentSum = a;

  function f(b) {
    currentSum += b;
    return f;
  }

  f.toString = function() {
    return currentSum;
  };

  return f;
}

alert( sum(1)(2) ); // 3
alert( sum(5)(-1)(2) ); // 6
alert( sum(6)(-1)(-2)(-3) ); // 0
alert( sum(0)(1)(2)(3)(4)(5) ); // 15

请注意 sum 函数只工作一次，它返回了函数 f。

然后，接下来的每一次子调用，f 都会把自己的参数加到求和 currentSum 上，然后 f 自身。

在 f 的最后一行没有递归。

递归是这样子的：

          function f(b) {
  currentSum += b;
  return f(); // <-- 递归调用
}
        

在我们的例子中，只是返回了函数，并没有调用它：

          function f(b) {
  currentSum += b;
  return f; // <-- 没有调用自己，只是返回了自己
}
        

这个 f 会被用于下一次调用，然后再次返回自己，按照需要重复。然后，当它被用做数字或字符串时 —— toString 返回 currentSum。我们也可以使用 Symbol.toPrimitive 或者 valueOf 来实现转换。