【进阶1-2期】JavaScript深入之执行上下文栈和变量对象

[程序员依扬]

本期的主题是调用堆栈，本计划一共28期，每期重点攻克一个面试重难点，如果你还不了解本进阶计划，文末点击查看全部文章。

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JS是单线程的语言，执行顺序肯定是顺序执行，但是JS 引擎并不是一行一行地分析和执行程序，而是一段一段地分析执行，会先进行编译阶段然后才是执行阶段。

翠花，上代码

例子一：变量提升

foo;  // undefined
var foo = function () {
    console.log('foo1');
}

foo();  // foo1，foo赋值

var foo = function () {
    console.log('foo2');
}

foo(); // foo2，foo重新赋值

例子二：函数提升

foo();  // foo2
function foo() {
    console.log('foo1');
}

foo();  // foo2

function foo() {
    console.log('foo2');
}

foo(); // foo2

例子三：声明优先级，函数 > 变量

foo();  // foo2
var foo = function() {
    console.log('foo1');
}

foo();  // foo1，foo重新赋值

function foo() {
    console.log('foo2');
}

foo(); // foo1

上面三个例子中，第一个例子是变量提升，第二个例子是函数提升，第三个例子是函数声明优先级高于变量声明。

需要注意的是同一作用域下存在多个同名函数声明，后面的会替换前面的函数声明。

执行上下文

执行上下文总共有三种类型

• 全局执行上下文：只有一个，浏览器中的全局对象就是 window 对象，this 指向这个全局对象。
• 函数执行上下文：存在无数个，只有在函数被调用的时候才会被创建，每次调用函数都会创建一个新的执行上下文。
• Eval 函数执行上下文： 指的是运行在 eval 函数中的代码，很少用而且不建议使用。

这部分内容在【进阶1-1期】中详细介绍了，点击查看【进阶1-1期】理解JavaScript 中的执行上下文和执行栈

执行上下文栈

因为JS引擎创建了很多的执行上下文，所以JS引擎创建了执行上下文栈（Execution context stack，ECS）来管理执行上下文。

当 JavaScript 初始化的时候会向执行上下文栈压入一个全局执行上下文，我们用 globalContext 表示它，并且只有当整个应用程序结束的时候，执行栈才会被清空，所以程序结束之前， 执行栈最底部永远有个 globalContext。

ECStack = [		// 使用数组模拟栈
    globalContext
];

具体执行过程如下图所示，这部分内容在【进阶1-1期】中详细介绍了，点击查看【进阶1-1期】理解JavaScript 中的执行上下文和执行栈

找不同

有如下两段代码，执行的结果是一样的，但是两段代码究竟有什么不同？

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f();
}
checkscope();

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}
checkscope()();

答案是 执行上下文栈的变化不一样。

第一段代码：

ECStack.push(<checkscope> functionContext);
ECStack.push(<f> functionContext);
ECStack.pop();
ECStack.pop();

第二段代码：

ECStack.push(<checkscope> functionContext);
ECStack.pop();
ECStack.push(<f> functionContext);
ECStack.pop();

函数上下文

在函数上下文中，用活动对象(activation object, AO)来表示变量对象。

活动对象和变量对象的区别在于

• 1、变量对象（VO）是规范上或者是JS引擎上实现的，并不能在JS环境中直接访问。
• 2、当进入到一个执行上下文后，这个变量对象才会被激活，所以叫活动对象（AO），这时候活动对象上的各种属性才能被访问。

调用函数时，会为其创建一个Arguments对象，并自动初始化局部变量arguments，指代该Arguments对象。所有作为参数传入的值都会成为Arguments对象的数组元素。

执行过程

执行上下文的代码会分成两个阶段进行处理

• 1、进入执行上下文

• 2、代码执行

进入执行上下文

很明显，这个时候还没有执行代码

此时的变量对象会包括（如下顺序初始化）：

• 1、函数的所有形参 (only函数上下文)：没有实参，属性值设为undefined。
• 2、函数声明：如果变量对象已经存在相同名称的属性，则完全替换这个属性。
• 3、变量声明：如果变量名称跟已经声明的形参或函数相同，则变量声明不会干扰已经存在的这类属性。

上代码就直观了

function foo(a) {
  var b = 2;
  function c() {}
  var d = function() {};

  b = 3;
}

foo(1);

对于上面的代码，这个时候的AO是

AO = {
    arguments: {
        0: 1,
        length: 1
    },
    a: 1,
    b: undefined,
    c: reference to function c(){},
    d: undefined
}

形参arguments这时候已经有赋值了，但是变量还是undefined，只是初始化的值

代码执行

这个阶段会顺序执行代码，修改变量对象的值，执行完成后AO如下

AO = {
    arguments: {
        0: 1,
        length: 1
    },
    a: 1,
    b: 3,
    c: reference to function c(){},
    d: reference to FunctionExpression "d"
}

总结如下：

• 1、全局上下文的变量对象初始化是全局对象

• 2、函数上下文的变量对象初始化只包括 Arguments 对象

• 3、在进入执行上下文时会给变量对象添加形参、函数声明、变量声明等初始的属性值

• 4、在代码执行阶段，会再次修改变量对象的属性值

参考

JavaScript深入之执行上下文栈
JavaScript深入之变量对象

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[icantunderstand]

对变量对象和激活对象这个有点不明白 这两个是不是ES3的概念呢 在ES5中通过 VariableEnvironment
LexicalEnvironment 这个些概念来表达了

[Elena Rivera]

函数提升的例子写错了啊

[程序员依扬]

函数提升的例子写错了啊

没错啊

[A caterpillar put your bag]

函数提升的例子写错了啊

没错

[Pengcheng Cui]

foo(); // foo2
var foo = function() {
console.log('foo1');
}

foo(); // foo1，foo重新赋值

function foo() {
console.log('foo2');
}

foo(); // foo1

######### 我的理解是函数声明提升，变量声明提升，但赋值不提升，所以我觉得这个例子用来说明函数声明优先可能不太准确，程序段可以等同于如下，供参考#########
var foo; // undefined/变量声明提升/
function foo() {
console.log('foo2');
} /函数声明提升/ // foo -> function foo(){}
foo(); // foo2
foo = function() {
console.log('foo1');
} /重新赋值/
foo(); // foo1

[CBGhaha]

为什么觉得变量对象、活动对象、作用域链和前面1-1 的词法环境和变量环境矛盾了呢？

[wbc0301]

找不同，
第一部分属于函数的尾调用，所以调用 f() 的时候外层的调用帧已经出栈，和第二个是一样一样的。

[光荣之路]

为什么我觉得checkscope两段代码的执行效果是一样的呢
如果checkscope return f 就pop出去了
那checkscope()()应该是glocal scope了把

[jonyteng]

为什么我觉得checkscope两段代码的执行效果是一样的呢
如果checkscope return f 就pop出去了
那checkscope()()应该是glocal scope了把

质疑地有道理。自己在chrome中看堆栈调用，我认为执行上下文栈是一样的。

[Andromeda Thomas]

function foo(a) {} 进入执行上下文阶段 AO应该写成VO吧 此时还没有AO 执行阶段 VO才会变成AO

[Jock Shi]

为什么觉得变量对象、活动对象、作用域链和前面1-1 的词法环境和变量环境矛盾了呢？

应该差不多是这样，这是之前总结的，但是看完1-1、1-2，我感觉又合不到一块了
1、当函数在被创建时，会创建一个包含全局变量对象的作用域链；
2、当调用函数时，执行上下文被创建，这个期间，完成了变量对象的创建，确定this指向，以及把当前的变量对象推至当前作用域链的前端，形成完整的作用域链；
3、代码执行阶段，完成对变量的赋值，函数的引用，以及执行其他代码；

[迷人的幽幽]

对变量对象和活动对象不清楚的推荐去这看看js 中的活动对象 与 变量对象 什么区别？

[abnerLiu]

变量提升的例子 foo 应该输出的是function foo { console.log('foo2')} 不应该是undefined吧

[陈程城]

函数提升的例子写错了啊

没错呀

[tanghu]

请问1-2期描述的变量对象和1-1期中描述的环境记录是什么关系，为什么会有两种说法?
@yygmind