你懂 JavaScript 嗎？#9 文法（Grammar）

2019 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 9

Modern Web

你懂 JavaScript 嗎？系列第 9 篇

2019鐵人賽 you-dont-know-js javascript 你所不知道的js 你懂javascript嗎？

Summer

團隊武裝狗狗

2018-10-16 07:27:07

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你所不知道的 JS

JavaScript 的文法是描述其語法（syntax），例如：運算子、關鍵字等，如何結合在一起，形成格式正確的有效程式的一種結構化方式。

本文主要會談到

述句與運算式、述句完成值和其產生的副作用、解法和好處。
運用運算子優先序與結合性的規則，並顧及程式碼的可讀性。
依賴 ASI 還是手動加入分號？
錯誤-編譯時期的錯誤、執行時期的錯誤、暫時死亡區域（TDZ）。
try...finally 與 switch 的特殊狀況。

述句與運算式（Statements & Expressions）

運算式類似片語，經由運算子（類似標點符號或連接詞）將多個運算式組成一個完成的述句。每個運算式都可各自估算其值。

const a = 1 + 2; // (1)
const b = a + 3; // (2)
b; // (3)

說明

運算式有：1 + 2（經估算得到 3）、a + 3（經估算得到 6）、b（經估算得到 6）。
(1) 和 (2) 稱為「宣告述句」（declaration statement）。
(1) 當中的 a = 1 + 2 和 (2) 當中的 b = a + 3 稱為「指定運算式」（assignment expression）。
(3) 稱為「運算式述句」（expression statement）。

述句完成值（Statement Completion Values）

只要是述句都有完成值，就算是 undefined。我們常在 console 頁籤看到最近一次執行結果的述句完成值。

述句完成值

由上圖中你可能會觀察到一個有趣的問題，為什麼「const a = 1 + 2;」是得到 undefined 而非 3？

why?

這是因為在規格中的種種複雜規則運作下，變數的述句（例如：const a）會強制回傳 undefined 作為完成值。

依此類推，我們也會得到區塊完成值（目前是指每個區塊的最後一個述句的完成值），而為了能真正實現區塊也能得到其回傳值，有興趣的可以看這個提案-do expressions，這樣就可以將區塊視為運算式而得到回傳值了。

理解這個「述句完成值」有什麼好處呢？它可以幫助我們...

解決運算式副作用（side effects）的問題。
精簡程式碼。

運算式副作用（Side Effects）

「述句完成值」的第一個好處是解決運算式副作用的問題，所謂「運算式副作用」其實就是經由運算式而得到的一些非預期結果，來看 --a++ 這個例子。

...

--a++？？？

這是同時遞增與遞減嗎？

傻眼貓咪

別緊張，當然不是。

...

由於運算子的優先順序的關係，我們可以想成是這樣的 --(a++)，先做遞增，再做遞減。

然而，執行這個運算式是會出錯的，得到 ReferenceError，貼到 Google 翻譯上是說「未捕獲的ReferenceError：前綴操作中的左側表達式無效」。

let a = 1;
let b = --a++;
b // Uncaught ReferenceError: Invalid left-hand side expression in prefix operation

...

蛤，什麼意思???

什麼意思???

...

先來看 ++ 作為前綴（prefix）與後綴（postfix）的差異，a++ 和 ++a 的差異是在於這個運算式的結果（意即述句完成值）的回傳動作是在運算前還是後發生的，a++ 表示是先回傳再運算，而 ++a 是表示先運算再回傳。

let a = 1;
let b = 10;

a++ // 1，先回傳再運算
--b // 9，先運算再回傳

因此， --a++ 可看成 --(a++)，會先得到 a++ 的結果 1，接著再做 --1，但 -- 只能在變數上運作，而無法用在一個值上，因此就丟出了 ReferenceError。

...

救星來了！

...

幸好，述句序列逗號運算子（,）救了我們，, 可串起多個述句並回傳最後一個述句的結果作為述句完成值。

let a = 1;
let b = (a++, --a);
b // 1

精簡程式碼

「述句完成值」的第二個好處是能精簡程式碼。

...

題外話，大學的時候，我有個同學一直覺得 code review 得高分的秘訣是程式碼行數「愈多愈好」，可以用 10 行寫完的，絕對要弄到 100 行才罷休（有事嗎 @@）

黑人問號

但大多數的人都應該是正常的，喜歡看精簡易懂的程式碼吧！~~如果你也覺得 100 行很ＯＫ，以下這一段就可以跳過惹~~

...

範例如下，以下是一個確認輸入字串到底有哪些字母是母音的函式，並回傳是母音的字母所構成的陣列。

function checkVowels(str) {
  let matches;

  if (str) {
    matches = str.match(/[aeiou]/g);

    if (matches) {
      return matches;
    }
  }
}

checkVowels('Hello World'); // ["e", "o", "o"]

從述句完成值中得知，述句 matches = str.match(/[aeiou]/g) 會得到一個回傳值，因此可直接將此值拿來做條件判斷，精簡程式碼如下。

function checkVowels(str) {
  let matches;

  if (str && (matches = str.match(/[aeiou]/g))) {
    return matches;
  }
}

checkVowels('Hello World'); // ["e", "o", "o"]

或

function checkVowels(str) {
  let matches;
  return str && (matches = str.match(/[aeiou]/g)) ? matches : undefined;
}

checkVowels('Hello World'); // ["e", "o", "o"]

取決於上下文的規則（Contextual Rules）

這部份我們來看一些「語法相同，但在不同環境中有不同意義」的狀況。

大括號（`{ .. }` Curly Braces）

大括號（{ .. } Curly Braces）在不同環境中有不同意義的狀況有-物件字面值（object literal）、區塊（block）、物件解構（object destructuring），以下分別述之。

物件字面值（object literal）：將值 { .. } 指定給某個變數。

const obj = {
  foo: 'Jack',
};

區塊（block）：利用 { .. } 標示程式碼的區塊範圍。

if (flag) {
  // do something...
}

回憶之前一個~~難搞的~~範例。

[] + {} 與 {} + []。

先猜猜看結果是什麼？

皆為 [object Object]？

...

公佈答案摟！

[] + {} // "[object Object]"
{} + [] // 0

[] + {} 中，[] 會轉為空字串，而 {} 會轉為字串 "[object Object]"。{} + [] 中，{} 被當成空區塊而無作用， +[] 被當成強制轉型為數字 Number([]) （由於陣列是物件，中間會先使用 toString 轉成字空串，導致變成 Number('')）而得到 0。

...

有沒有種頓悟的感動！

領悟的瞬間

如果完全看不懂，歡迎回到強制轉型的篇章，讓小妹我好好幫你複習一下 d(d＇∀＇)

...

物件解構（object destructuring）：這裡的 { .. } 表示解構指定式（destructuring assignment）的物件的解構。

const a = { name: 'Jack', foo: function() {} }
const foo = ({ name }) => {
  console.log(`Hi, I am ${name}`);
}

foo(a); // Hi, I am Jack

else if 與選擇性區塊

else if 這樣的語法並不存在！

那這是什麼？？？

if (a) {
  // ...
} else if (b) {
  // ...
} else {
  // ...
}

else if 其實只是因為 if 或 else 後若只接單一述句，就可以省略大括號 {..} 的緣故。

因此，上例程式碼其實是這樣的...

if (a) {
  // ...
} else {
  if (b) {
    // ...
  }
  else {
    // ...
  }
}

運算子優先序（Operator Precedence）

了解運算子優先序有助於我們理解程式碼什麼時候會執行（短路）、怎麼分批執行（結合性）。

Operator Precedence Table

MDN 整理了一份「運算子優先序」清單，截圖如下。

運算子優先順序由高（20）至低（1）排列。

Operator precedence table

圖片來源：Operator precedence table

短路（Short Circuited）

先前提過「選擇器運算子」（operand selector operator）的 &&（and）和 ||（or）的功用，其中，若運算子左手邊的運算元可估算出結果，右手邊的運算元便不會被估算，此情況稱為「短路」（short circuited）。

應用這種短路的行為的範例如下，若 flag 條件成立（true），就執行函式 foo；反之，就不執行。

const flag = true;

function foo() {
  console.log('try me');
}

flag && foo(); // try me

短路其實某方面和 if 述句滿像的，如果判斷的條件不複雜或要執行的工作不多，短路可說是更為精簡易懂的寫法。

結合性（Associativity）

說到運算子優先序就一定會談到結合性，這牽涉到在執行複雜運算時要怎麼幫運算式分組、有多個相同優先序的運算子時該怎麼處理的議題。

結合性分為

左結合，意即由左至右處理，例如：&&、||。
右結合，意即由右至左處理，例如：三元運算子 條件 ? 值1 : 值2、指定運算子 var a = b = c = 123。

...

猜猜看以下這段程式碼要怎麼分組。

a ? b : c ? d : e

是 (a ? b : c) ? d : e 或 a ? b : (c ? d : e)？

...

答案是後者 a ? b : (c ? d : e)，因為三元運算子是右結合，從右到左來分組。

...

了解運算子優先序與結合性的規則，開發者在撰寫程式碼時才能「消除歧義」，建議在運用運算子優先序與結合性的同時，也手動使用小括號 (..) 歸組以顧及程式碼的可讀性。

自動分號插入（Automatic Semicolon Insertion，ASI）

JavaScript 引擎中的剖析器（parser）會在以下情況下，自動幫程式碼補上分號，以避免剖析失敗。

換行，即述句結尾處與下一行之間，除了空白和註解外，沒有其他的程式碼。
break、continue、return、yield 之後。

不需要 ASI 的情況是...

區塊（{...}）不需要分號做終結。

範例如下。

const a = 10;

do {
  a--
} while (a > 1)

說明

a-- 後需要一個分號 ;
while (a > 1) 後需要一個分號 ;

關於到底要不要加分號這個議題，真的有非常非常多的討論...像是

就我個人而言，都是會好好加上分號的 XD 因為不加分號的意思不就是「我弄壞了但要別人幫我擦屁股」的意思嗎？...

ESLint

並且，邀請大家加入 ESLint 的行列，使用工具自動檢視程式碼中微小但重要的問題！

錯誤（Errors）

編譯時期的錯誤

編譯或剖析時期丟出來的錯誤，由於程式尚未執行，因此無法以 try...catch 捕捉。

SyntaxError，例如：無效的正規表達式 var a = /+foo/;
ReferenceError，例如：不合法的指定運算式 var a; 42 = a;

執行時期的錯誤

TypeError，例如：重新設定已宣告為 const 變數 const a = 2; a = 4;

const a = 2;

try {
  a = 4;
} catch(e) {
  console.log(e); // TypeError: Assignment to constant variable.
}

暫時死亡區域（Temporal Dead Zone，TDZ）

ES6 定義了「暫時死亡區域」（Temporal Dead Zone，TDZ），意思是程式碼中某個部份的變數的參考動作還不能執行的地方，這是因為該變數尚未被初始化的緣故。

{
  a = 2; // ReferenceError!
  let a;
}

之前提到 typeof 對於尚未宣告的變數可有保護機制，但在這裡是無效的。

{
  typeof a; // undefined
  typeof b; // ReferenceError! (TDZ)
  let b;
}

try..finally

try 區塊的內容 vs finally 區塊的內容，到底是誰會先執行？誰會後執行？

先來看第一個例子。

function foo() {
  try {
    return 12345;
  } finally {
    console.log('Hello World');
  }
}

console.log(foo());

顯示結果為

Hello World
12345

從結果看起來，似乎難以判斷？？？

再來看第二個例子。

function foo() {
  try {
    console.log('Hello World');
    return 54321;
  } finally {
    return 12345;
  }
}

console.log(foo());

顯示結果為

Hello World
12345

從執行順序來看，的確是先執行 try 區塊，再來才是 finally 區塊，但「述句完成值」會決定結果的「顯示」順序。首先，會先執行區塊的內容，像是 console.log(..)，再來才是執行函式 foo() 回傳完成值。因此，在第一個例子中，會先顯示「Hello World」，再顯示「12345」。而在第二個例子中，的確也是先執行執行區塊的內容 console.log(..)，但由於 finally 若有 return 值，則會覆寫 try 內的回傳值，而成為這個函式最後的完成值，因此得到 12345。

switch

switch 述句等同於 if-else 的縮寫，依靠 break 來決定是否要持續進行下一個 case 述句，若沒有 break 就會「落穿而過」。

範例如下，這裡有一個檢測庫存的簡易範例，假設目前庫存數量為 50，當庫存為 0 ~ 2 時提示要趕快進貨補庫存，庫存到達 50 時顯示庫存充裕，庫存到達 100 時提示貨品是不是賣不掉，其他狀況都顯示為運作正常。

const count = 50;

switch(count) {
  case 0:
  case 1:
  case 2:
    console.log('快賣完了！趕快進貨！');
  case 50:
    console.log('庫存充裕');
  case 100:
    console.log('是不是賣不掉了！？');
  default:
    console.log('運作正常');
}

但出乎意料的是，結果印出「庫存充裕、是不是賣不掉了！？、運作正常」。

庫存充裕
是不是賣不掉了！？
運作正常

這是因為如果沒有加入 break，一旦某個符合條件了，接下來的 case 無論符合與否都會被執行，也就是剛才所提到的「落穿而過」。

加入 break 修正一下。

const count = 50;

switch(count) {
  case 0:
  case 1:
  case 2:
    console.log('快賣完了！趕快進貨！');
    break;
  case 50:
    console.log('庫存充裕');
    break;
  case 100:
    console.log('是不是賣不掉了！？');
    break;
  default:
    console.log('運作正常');
}

結果印出

庫存充裕

另外，switch 所做的比對是嚴格相等（===），若希望能使用寬鬆相等（==）而能有強制轉型的功能，就需要改變一下寫法，像是...

var a = '12345';

switch (true) {
  case a == 10:
    console.log("10 or '10'");
    break;
  case a == 12345:
    console.log("12345 or '12345'");
    break;
  default:
    // 不會到達這裡的！
}

結果得到