深入理解JavaScript系列（19）：求值策略(Evaluation strategy)詳解_基礎知識

介紹

本章，我們將說明在ECMAScript傳遞參數給函數function的策略。

電腦科學裡對這個策略一般稱為「evaluation strategy」（大叔註：有的人說翻譯成求值策略，有的人翻譯成賦值策略，通看下面的內容，我覺得稱為賦值策略更為恰當，anyway，標題還是寫成大家容易理解的求值策略吧），例如在程式語言為求值或計算表達式設定規則。向函數傳遞參數的策略是一個特殊的case。

http://dmitrysoshnikov.com/ecmascript/chapter-8-evaluation-strategy/
寫這篇文章的原因是因為論壇上有人要求準確解釋一些傳參的策略，我們在這裡給了相應的定義，希望對大家有幫助。

許多程式設計師都確信在JavaScript中（甚至其它一些語言)，物件是按引用傳參，而原始值類型按值傳參，此外，很多文章都說到這個“事實”，但有多人真正理解這個術語，而且又有多少是正確的?我們本篇講逐一講解。

一般理論

需要注意到，在賦值理論裡一般有2中賦值策略：嚴格－－意思是說參數在進入程序之前是經過計算過的；非嚴格－－意思是參數的計算是根據計算要求才去計算（也就是相當於延遲計算）。

然後，這裡我們考慮基本的函數傳參策略，從ECMAScript出發點來說是非常重要的。首先要注意的是，在ECMAScript中（甚至其他的語如，C，JAVA，Python和Ruby中）都使用了嚴格的參數傳遞策略。

另外傳遞參數的計算順序也是很重要的－在ECMAScript是左到右，而且其它語言實現的反省順序（從右向做）也是可以用的。

嚴格的傳參策略也分為幾種子策略，其中最重要的一些策略我們在本章詳細討論。

下面討論的策略不是全部都用在ECMAScript中，所以在討論這些策略的具體行為的時候，我們使用了偽代碼來展示。

以數值傳遞

按值傳遞，很多開發人員都很了解了，參數的值是呼叫者傳遞的物件值的拷貝(copy of value），函數內部改變參數的值不會影響到外面的物件（該參數在外面的值），一般來說，是重新分配了新記憶體(我們不關注分配記憶體是怎麼實現的－也是是棧也許是動態記憶體分配），該新記憶體區塊的值是外部物件的拷貝，並且它的值是用到函數內部的。

複製程式碼 程式碼如下:

bar = 10
 
procedure foo(barArg):
  barArg = 20;
end
 
foo(bar)
 
// foo內部改變值不會影響內部的bar的值
print(bar) // 10

但是，如果該函數的參數不是原始值而是複雜的結構物件是時候，將帶來很大的效能問題，C 就有這個問題，將結構作為值傳進函數的時候——就是完整的拷貝。

我們來給一個一般的例子，用下面的賦值策略來檢驗一下，想想一個函數接受2個參數，第1個參數是物件的值，第2個是個布林型的標記，用來標記是否完全修改傳入的物件（給物件重新賦值），還是只修改該物件的一些屬性。

複製程式碼 程式碼如下:

// 註：以下都是偽代碼，不是JS實作
bar = {
  x: 10,
  y: 20
}
 
procedure foo(barArg, isFullChange):
 
  if isFullChange:
    barArg = {z: 1, q: 2}
    exit
  end
 
  barArg.x = 100
  barArg.y = 200
 
end
 
foo(bar)
 
// 按值傳遞，外部的物件不會改變
print(bar) // {x: 10, y: 20}
 
// 完全改變物件（賦為新值）
foo(bar, true)
 
//也沒有改變
print(bar) // {x: 10, y: 20}, 而不是{z: 1, q: 2}

依引用傳遞

另外一個眾所周知的按引用傳遞接收的不是值拷貝，而是物件的隱式引用，如該物件在外部的直接引用位址。函數內部對參數的任何改變都是影響該對像在函數外部的值，因為兩者引用的是同一個對象，也就是說：這時候參數就相當於外部對象的一個別名。

偽代碼：

複製程式碼 程式碼如下:

procedure foo(barArg, isFullChange):
 
  if isFullChange:
    barArg = {z: 1, q: 2}
    exit
  end
 
  barArg.x = 100
  barArg.y = 200
 
end
 
// 使用和上例相同的物件
bar = {
  x: 10,
  y: 20
}
 
// 依引用呼叫的結果如下：
foo(bar)
 
// 物件的屬性值已經改變了
print(bar) // {x: 100, y: 200}
 
// 重新賦新值也影響了這個物件
foo(bar, true)
 
// 此刻該物件已經是新物件了
print(bar) // {z: 1, q: 2}

此策略可以更有效地傳遞複雜對象，例如具有大批量屬性的大結構對象。

依共享傳遞（Call by sharing）
上面2個策略大家都是知道的，但這裡要講的一個策略可能大家不太了解（其實是學術上的策略)。但是，我們很快就會看到這正是它在ECMAScript中的參數傳遞策略中扮演關鍵角色的策略。

這個策略還有一些代名詞：「按物件傳遞」或「依物件共享傳遞」。

此策略是1974年由Barbara Liskov為CLU程式語言提出的。

此策略的重點是：函數接收的是物件對於的拷貝（副本），該引用拷貝和形參以及其值相關聯。

這裡出現的引用，我們不能稱之為“按引用傳遞”，因為函數接收的參數不是直接的物件別名，而是該引用位址的拷貝。

最重要的區別是：函數內部給參數重新賦新值不會影響到外部的物件（和上例按引用傳遞的case），但是因為該參數是一個位址拷貝，所以在外面存取和裡面存取的都是同一個物件（例如外部的該物件不是想按值傳遞一樣完全的拷貝),改變該參數物件的屬性值將會影響到外部的物件。

複製程式碼 程式碼如下:

procedure foo(barArg, isFullChange):
 
  if isFullChange:
    barArg = {z: 1, q: 2}
    exit
  end
 
  barArg.x = 100
  barArg.y = 200
 
end

//還是使用這個物件結構
bar = {
  x: 10,
  y: 20
}
 
// 依貢獻傳遞會影響物件
foo(bar)
 
// 物件的屬性被修改了
print(bar) // {x: 100, y: 200}
 
// 重新賦值沒有作用
foo(bar, true)
 
// 依然是上面的值
print(bar) // {x: 100, y: 200}

這個處理的假設前提是大多數語言裡用到的對象，而不是原始值。

依共享傳遞是按值傳遞的特例

以共享傳遞這個策略很多語言裡都使用了：Java, ECMAScript, Python, Ruby, Visual Basic等。此外，Python社群已經使用了這個術語，至於其他語言也可以用這個術語，因為其他的名稱往往會讓大家感覺到混亂。大多數情況下，例如在Java，ECMAScript或Visual Basic中，此策略也稱之為按值傳遞－意味著：特殊值－引用拷貝（副本）。

一方面，它是這樣的－傳遞給函數內部用的參數只是綁定值（引用位址）的一個名稱，並不會影響外部的物件。

另一方面，如果不深入研究，這些術語真的被認為吃錯誤的，因為很多論壇都在說如何將物件傳遞給JavaScript函數）。

一般理論確實有按值傳遞的說法：但這時候這個值就是我們所說的位址拷貝（副本），因此並沒喲破壞規則。

在Ruby中，這個策略稱為依引用傳遞。再說一下：它不是按照大結構的拷貝來傳遞（例如，不是按值傳遞),而另一方面，我們沒有處理原始對象的引用，並且不能修改它；因此，這個跨術語的概念可能更會造成混亂。

理論裡沒有像按值傳遞的特殊case一樣來面試按引用傳遞的特殊case。

但仍有必要了解這些策略在上述提到的技術中（Java, ECMAScript, Python, Ruby, other），實際上－他們使用的策略就是依共享傳遞。

依共用與指標

對於С/С ，這個策略在思想上和按指針值傳遞是一樣的，但有一個重要的區別——該策略可以取消引用指針以及完全改變對象。但在一般情況下，分配一個值（位址）指標到新的記憶體區塊（即先前引用的記憶體區塊保持不變）；透過指標改變物件屬性的話會影響阿東外部物件。

因此，和指標類別，我們可以明顯看到，這是按位址值傳遞。 在這種情況下，按共享傳遞只是“語法糖”，像指針賦值行為一樣（但不能取消引用），或者像引用一樣修改屬性（不需要取消引用操作），有時候，它可以被命名為“安全指針」。

然而，С/С 如果在沒有明顯指標的解引用的情況下，引用物件屬性的時候，還具有特殊的語法糖：

複製程式碼 程式碼如下:

obj->x instead of (*obj).x

和C 關係最緊密的這種意識形態可以從「智慧指標」的實現中看到，例如，在boost :: shared_ptr裡，重載了賦值操作符以及拷貝建構函數，而且還使用了物件的引用計數器，透過GC刪除對象。 這種資料類型，甚至有類似的名字- 共享_ptr。

ECMAScript實作

現在我們知道了ECMAScript中將物件作為參數傳遞的策略了－依共用傳遞：修改參數的屬性將會影響到外部，而重新賦值將不會影響外部物件。但是，正如我們上面提到的，其中的ECMAScript開發人員一般都稱之為是：按值傳遞，只不過該值是引用地址的拷貝。

JavaScript發明者布倫丹·艾希也寫到了：傳遞的是引用的拷貝（地址副本）。所以論壇裡大家曾說的值傳遞，在這種解釋下，也是對的。

更確切地說，這種行為可以理解為簡單的賦值，我們可以看到，內部是完全不同的對象，只不過引用的是相同的值——也就是地址副本。

ECMAScript程式碼：

複製程式碼 程式碼如下:

var foo = {x: 10, y: 20};
var bar = foo;
 
alert(bar === foo); // true
 
bar.x = 100;
bar.y = 200;
 
alert([foo.x, foo.y]); // [100, 200]

即兩個識別符（名稱綁定）綁定到記憶體中的同一個對象， 共享這個對象：

foo value: addr(0xFF) => {x: 100, y: 200} (address 0xFF) 而重新賦值分配，綁定是新的物件識別碼（新位址），而不影響已經先前綁定的物件 ：

複製程式碼 程式碼如下:

bar = {z: 1, q: 2};
 
alert([foo.x, foo.y]); // [100, 200] – 沒改變
alert([bar.z, bar.q]); // [1, 2] – 但現在引用的是新物件

即現在foo和 bar，有不同的值和不同的位址:

複製程式碼 程式碼如下:

foo value: addr(0xFF) => {x: 100, y: 200} (address 0xFF)
bar value: addr(0xFA) => {z: 1, q: 2} (address 0xFA)

再強調一下，這裡所說物件的值是位址（address），而不是物件結構本身，將變數賦值給另外一個變數──是賦值值的參考。因此兩個變數引用的是同一個記憶體位址。下一個賦值卻是新位址，是解析與舊物件的位址綁定，然後綁定到新物件的位址上，這就是和按引用傳遞的最重要差異。

此外，如果只考慮ECMA-262標準所提供的抽象層次，我們在演算法裡看到的只有「值」這個概念，實現傳遞的「值」（可以是原始值，也可以是物件），但是按照我們上面的定義，也可以完全稱之為“按值傳遞”，因為引用地址也是值。

然而，為了避免誤解（為什麼外部物件的屬性可以在函數內部改變），這裡依然需要考慮實現層面的細節——我們看到的按共享傳遞，或者換句話說——按安全指標傳遞，而安全性指標不可能去解除引用和改變物件的，但可以去修改該物件的屬性值。

術語版本

讓我們來定義ECMAScript中該策略的術語版本。

可以稱為「以值傳遞」－這裡所說的值是一個特殊的case，也就是該值是地址副本（address copy）。從這個層面我們可以說：ECMAScript中除了異常之外的物件都是按值傳遞的，這實際上是ECMAScript抽象的層面。

或針對這種情況下，專門稱之為“按共享傳遞”，透過這個正好可以看到傳統的按值傳遞和按引用傳遞的區別，這種情況，可以分成2個種情況：1 ：原始值按值傳遞；2：物件按共享傳遞。

「透過引用型別將物件到函數」這句話和ECMAScript無關，而且它是錯的。

結論

我希望這篇文章有助於宏觀了解更多細節，以及在ECMAScript中的實作。一如既往，如果有任何問題，歡迎討論。