你好，我是周爱民。 在前端的历史中，有很多人都曾经因为同一道面试题而彻夜不眠。这道题出现在9年之前，它的提出者“蔡mc（蔡美纯）”曾是JQuery的提交者之一，如今已经隐去多年，不复现身于前端。然而这道经典面试题仍然多年挂于各大论坛，被众多后来者一遍又一遍地分析。 在2010年10月，[Snandy](https://github.com/snandy)于iteye/cnblogs上发起对这个话题的讨论之后，淘宝的玉伯（lifesinger）也随即成为这个问题早期的讨论者之一，并写了一篇“**a.x = a = { }, 深入理解赋值表达式**”来专门讨论它。再后来，随着它在各种面试题集中频繁出现，这个问题也就顺利登上了知乎，成为一桩很有历史的悬案。 蔡mc最初提出这个问题时用的标题是“**赋值运算符:"=", 写了10年javascript未必全了解的"="**”，原本的示例代码如下： ``` var c = {}; c.a = c = []; alert(c.a); //c.a是什么？ ``` 蔡mc是在阅读JQuery代码的过程中发现了这一使用模式： ``` elemData = {} ... elemData.events = elemData = function(){}; elemData.events = {}; ``` 并质疑，为什么`elemData.events`需要连续两次赋值。而Snandy在转述的时候，换了一个更经典、更有迷惑性的示例： ``` var a = {n:1}; a.x = a = {n:2}; alert(a.x); // --> undefined ``` Okay，这就是今天的主题。 接下来，我就为你解释一下，为什么在第二行代码之后`a.x`成了undefined值。 ## 与声明语句的不同之处 你可能会想，三行代码中出问题的，为什么不是第1行代码？ 在上一讲的讨论中，声明语句也可以是一个连等式，例如： ``` var x = y = 100; ``` 在这个示例中，“var”关键字所声明的，事实上有且仅有“x”一个变量名。 在可能的情况下，变量“y”会因为赋值操作而导致JavaScript引擎“**意外**”创建一个全局变量。所以，声明语句“var/let/const”的一个关键点在于：语句的关键字var/let/const只是用来“声明”变量名x的，去除掉“var x”之后剩下的部分，并不是一个严格意义上的“赋值运算”，而是被称为“初始器（Initializer）”的语法组件，它的词法描述为： > **Initializer**: **=** **AssignmentExpression** 在这个描述中，“=”号并不是运算符，而是一个语法分隔符号。所以，之前我在讲述这个部分的时候，总是强调它“被实现为一个赋值操作”，而不是直接说“它是一个赋值操作”，原因就在这里。 如果说在语法“var x = 100”中，“= 100”是向x绑定值，那么“var x”就是单纯的标识符声明。这意味着非常重要的一点——**“x”只是一个表达名字的、静态语法分析期作为标识符来理解的字面文本，而不是一个表达式**。 而当我们从相同的代码中去除掉“var”关键字之后： ``` x = y = 100; ``` 其中的“x”却是一个表达式了，它被严格地称为“赋值表达式的左手端（lhs）操作数”。 所以，关键的区别在于：（赋值表达式左侧的）操作数可以是另一个表达式——这在专栏的第一讲里就讲过了，而“var声明”语句中的等号左边，绝不可能是一个表达式！ 也许你会质疑：难道ECMAScript 6之后的模板赋值的左侧，也不是表达式？确实，答案是：如果它用在声明语句中，那么就“不是”。 对于声明语句来说，紧随于“var/let/const”之后的，一定是变量名（标识符），且无论是一个或多个，都是在JavaScript语法分析阶段必须能够识别的。 如果这里是赋值模板，那么“var/let/const”语句也事实上只会解析那些用来声明的变量名，并在运行期使用“初始器（Initializer）”来为这些名字绑定值。这样，“变量声明语句”的语义才是确定的，不至于与赋值行为混淆在一起。 因此，根本上来说，在“var声明”语法中，变量名位置上就是写不成`a.x`的。例如： ``` var a.x = ... // <- 这里将导致语法出错 ``` 所以，在最初蔡mc提出这个问题时，以及其后Sanady和玉伯的转述中，都不约而同地在代码中绕过了第一行的声明，而将问题指向了第二行的连续赋值运算。 ``` var a = {n:1}; // 第一行 a.x = a = {n:2}; // 第二行 ... ``` ## 来自《JavaScript权威指南》的解释 有人曾经引述《JavaScript权威指南》中的一段文字（4.7.7 运算顺序），来解释第二行的执行过程： > JavaScript总是严格按照从左至右的顺序来计算表达式。 并且还举了一个例子： > 例如，在表达式`w = x + y * z`中，将首先计算子表达式w，然后计算x、y和z；然后，y的值和z的值相乘，再加上x的值；最后将其赋值给表达式w所指代的变量或属性。 《JavaScript权威指南》的解释是没有问题的。首先，在这个赋值表达式的右侧`x + y*z`中，`x`与`y*z`是求和运算的两个操作数，任何运算的操作数都是严格从左至右计算的，因此x先被处理，然后才会尝试对`y`和`z`求乘积。这里所谓的“x先被处理”是JavaScript中的一个特异现象，即： > 一切都是表达式，一切都是运算。 这一现象在语言中是函数式的特性，类似“一切被操作的对象都是函数求值的结果，一切操作都是函数”。 这对于以过程式的，或编译型语言为基础的学习者来说是很难理解的，因为在这些传统的模式或语言范型中，所谓“标识符/变量”就是一个计算对象，它可能直接表达为某个内存地址、指针，或者是一个编译器处理的东西。对于程序员来说，将这个变量直接理解为“操作对象”就可以了，没有别的、附加的知识概念。例如： ``` a = 100 b * c ``` 这两个例子中，a、b、c都是确定的操作数，我们只需要 - 将第一行理解为“a有了值100”； - 将第二行理解为“b与c的乘积” 就可以了，至于引擎怎么处理这三个变量，我们是不管的。 然而在JavaScript中，上面一共是有六个操作的。以第二行为例，包括： - 将`b`理解为单值表达式，求值并得到`GetValue(evalute('b'))`； - 将`c`理解为单值表达式，求值并得到`GetValue(evalute('c'))`； - 将上述两个值理解为求积表达式’*'的两个操作数，计算 > `evalute('*', GetValue(evalute('b')), GetValue(evalute('c')))` 所以，关键在于`b`和`c`在表达式计算过程中都并不简单的是“一个变量”，而是“一个单值表达式的计算结果”。这意味着，在面对JavaScript这样的语言时，你需要关注“变量作为表达式是什么，以及这样的表达式如何求值（以得到变量）”。 那么，现在再比较一下今天这一讲和上一讲的示例： ``` var x = y = 100; a.x = a = {n:2} ``` 在这两个例子中， - x是一个标识符（不是表达式），而y和100都是表达式，且`y = 100`是一个赋值表达式。 - a.x是一个表达式，而`a = {n:2}`也是表达式，并且后者的每一个操作数（本质上）也都是表达式。 这就是“语句与表达式”的不同。正如上一讲的所强调的：“**var x”从来都不进行计算求值，所以也就不能写成“var a.x …**”。 > 所以严格地说，在上一讲的例子中，并不存在连续赋值运算，因为“var x = …”是**值绑定操作**，而不是“将…赋值给x”。在代码`var x = y = 100;`中实际只存在一个赋值运算，那就是“y = 100”。 ## 两个连续赋值的表达式 所以，今天标题中的这行代码，是真正的、两个连续赋值的表达式： ``` a.x = a = {n:2} ``` 并且，按照之前的理解，`a.x`总是最先被计算求值的（从左至右）。 回顾第一讲的内容，你也应该记得，所谓“a.x”也是一个表达式，其结果是一个“引用”。这个表达式“a.x”本身也要再计算它的左操作数，也就是“a”。完整地讲，“a.x”这个表达式的语义是： - 计算单值表达式`a`，得到`a`的引用； - 将右侧的名字`x`理解为一个标识符，并作为“.”运算的右操作数； - 计算“a.x”表达式的结果（Result）。 表达式“a.x”的计算结果是一个引用，因此通过这个引用保存了一些计算过程中的信息——例如它保存了“a”这个对象，以备后续操作中“可能会”作为`this`来使用。所以现在，在整行代码的前三个表达式计算过程中，“a”是作为一个**引用**被暂存下来了的。 那么这个“a”现在是什么呢？ ``` var a = {n:1}; a.x = ... ``` 从代码中可见，保存在“a.x”这个引用中的“a”是当前的“{n:1}”这个对象。好的，接下来再继续往下执行： ``` var a = {n:1}; a.x = // <- `a` is {n:1} a = // <- `a` is {n:1} ... ``` 这里的“a = …”中的`a`仍然是当前环境中的变量，与上一次暂存的值是相同的。这里仍然没有问题。 但接下来，发生了赋值： ``` ... a.x = // <- `a` is {n:1} a = // <- `a` is {n:1} {n:2}; // 赋值，覆盖当前的左操作数（变量`a`） ``` 于是，左操作数`a`作为一个引用被覆盖了，这个引用仍然是当前上下文中的那个变量`a`。因此，这里真实地发生了一次`a = {n:2}`。 那么现在，表达式最开始被保留在“一个结果（Result）”中的引用`a`会更新吗？ 不会的。这是因为那是一个“**运算结果**（Result）”，这个结果有且仅有引擎知道，它现在是一个引擎才理解的“**引用**（规范对象）”，对于它的可能操作只有： - 取值或置值（GetValue/PutValue），以及 - 作为一个引用向别的地方传递等。 当然，如同第一讲里强调的，它也可以被typeof和delete等操作引用的运算来操作。但无论如何，在JavaScript用户代码层面，能做的主要还是**取值**和**置值**。 现在，在整个语句行的最左侧“**空悬**”了一个已经求值过的“a.x”。当它作为赋值表达式的左操作数时，它是一个被赋值的引用（这里是指将`a.x`的整体作为一个引用规范对象）。而它作为结果（Result）所保留的“a”，是在被第一次赋值操作覆盖之前的、那个“原始的变量`a`”。也就是说，如果你试图访问它的“a.n”，那应该是值“1”。 这个被赋值的引用“a.x”其实是一个未创建的属性，赋值操作将使得那个“原始的变量`a`”具有一个新属性，于是它变成了下面这样： ``` // a.x中的“原始的变量`a`” { x: {n: 2}, // <- 第一次赋值“a = {n:2}”的结果 n: 1 } ``` 这就是第二次赋值操作的结果。 ## 复现现场 上面发生了两次赋值，第一次赋值发生于“a = {n: 2}”，它覆盖了“原始的变量`a`”；第二次赋值发生于被“a.x”引用暂存的“原始的变量`a`”。 我可以给出一段简单的代码，来复现这个现场，以便你看清这个结果。例如： ``` // 声明“原始的变量a” var a = {n:1}; // 使它的属性表冻结（不能再添加属性） Object.freeze(a); try { // 本节的示例代码 a.x = a = {n:2}; } catch (x) { // 异常发生，说明第二次赋值“a.x = ...”中操作的`a`正是原始的变量a console.log('第二次赋值导致异常.'); } // 第一次赋值是成功的 console.log(a.n); // ``` 第二次赋值操作中，将尝试向“原始的变量`a`”添加一个属性“a.x“，且如果它没有冻结的话，属性“a.x”会指向第一次赋值的结果。 ## 回到标题中的示例 那标题中的这行代码的最终结果是什么呢？答案是： - 有一个新的`a`产生，它覆盖了原始的变量`a`，它的值是`{n:2}`； - 最左侧的“a.x”的计算结果中的“原始的变量`a`”在引用传递的过程中丢失了，且“a.x”被同时丢弃。 所以，第二次赋值操作“a.x = …”实际是无意义的。因为它所操作的对象，也就是“原始的变量`a`”被废弃了。但是，如果有其它的东西，如变量、属性或者闭包等，持有了这个“原始的变量`a`”，那么上面的代码的影响仍然是可见的。 > 事实上，由于JavaScript中支持属性读写器，因此向“a.x”置值的行为总是可能存在“某种执行效果”，而与“a”对象是否被覆盖或丢弃无关。 例如： ``` var a = {n:1}, ref = a; a.x = a = {n:2}; console.log(a.x); // --> undefined console.log(ref.x); // {n:2} ``` 这也解释了最初“蔡mc”的疑问：连续两次赋值`elemData.events`有什么用？ 如果`a`（或`elemData`）总是被重写的旧的变量，那么如下代码： ``` a.x = a = {n:2} ``` 意味着给**旧的变量**添加一个**指向新变量的属性**。因此，一个链表是可以像下面这样来创建的： ``` var i = 10, root = {index: "NONE"}, node = root; // 创建链表 while (i > 0) { node.next = node = new Object; node.index = i--; // 这里可以开始给新node添加成员 } // 测试 node = root; while (node = node.next) { console.log(node.index); } ``` 最后，我做这道面试题做一点点细节上的补充： - 这道面试题与运算符优先级无关； - 这里的运算过程与“栈”操作无关； - 这里的“引用”与传统语言中的“指针”没有可比性； - 这里没有变量泄漏； - 这行代码与上一讲的例子有本质的不同； - 上一讲的例子“var x = y = 100”严格说来并不是连续赋值。 ## 知识回顾 前三讲中，我通过对几行特殊代码的分析，希望能帮助你理解“引用（规范类型）”在JavaScript引擎内部的基本运作原理，包括： - 引用在语言中出现的历史； - 引用与值的创建与使用，以及它的销毁（delete）； - 表达式（求值）和引用之间的关系； - 引用如何在表达式连续运算中传递计算过程的信息； - 仔细观察每一个表达式（及其操作数）计算的顺序； - 所有声明，以及声明语句的共性。 ## 复习题 下面有几道复习题，希望你尝试解答一下： 1. 试解析`with ({x:100}) delete x;` 将发生什么。 1. 试说明`(eval)()`与`(0, eval)()`的不同。 1. 设“a.x === 0”，试说明“(a.x) = 1”为什么可行。 1. 为什么`with (obj={}) x = 100;` 不会给obj添加一个属性’x’？ 希望你喜欢我的分享，也欢迎你把文章分享给你的朋友。