复杂值vs原始值&&内存空间

写在前面

     最近在读《JavaScript启示录》,这本书不是JavaScript的详尽的参考指南,但是把对象作为了解JavaScript的透镜,受益匪浅。

     那么我们先来聊一下JavaScript的原始值(值类型)以及复杂值(引用类型),以及他们在内存空间中的存储,关于他们你可能不清楚的一些事:

     我们先通过一个经典的面试题类型(并不是原题,我即兴发挥)引出我们今天的主题:

我们已经看出他们的差别,在图一:我们让b = a,改变b的值,发现a并没有改变。在图二:我们让d = c,通过d.name改变对象的name属性,发现c.name也变化了。

事实上,原始值存储在栈内存中,按值来访问。复杂值(引用类型)在堆内存里面,按引用地址访问;然后我们会想到局部变量和全局变量在内存中的存储:下面是我在一个群中给一个同行的回答(前辈们莫见笑)

下面会具体介绍复杂值、原始值以及他们的一些特性与内存空间:

  1、原始值是非对象

我们老生常谈的JavaScript五大基本的数据类型,null、undefined、number、string、boolean都被视为原始值,因为他们是不可细化的,本身是简单的,不能表示由其他的值组成的值。

      这里需要注意的是:与使用字面量语法创建相反,在使用new关键字创建的String,Number,或Boolean值时,创建的实际上是一个复杂对象,此时已不在是原始值。

  a、下面对原始值和原生JavaScript对象之间的差异进行了比较:

需要注意没有使用new关键词,从构造函数返回的字符、数字、布尔值 对比 使用字面量方法所创建的仍然不是对象。

  b、我们在来对比一下使用new关键字创建的构造函数:

除了new出来的Function()对象返回的是function,其他都是object,其实在JavaScript中对函数定义非常高,因此在引用类型中,typeof能检测出函数的详细类型。

上述代码可以告诉我们:原始值不是对象,原始值的特殊之处是用于表示简单值;

  2、原始值的赋值,存储,比较方式

  a、原始值在“ 面值(face value)”中的存储和操作,理解这一点非常重要,因为原始值是真实值的复制

这里的重点是,原始值是作为不可细化的值进行存储和操作的,引用他们会转移其值:这里的意思也就是原始值(值类型)在内存中每一个值都会存储在对应的变量的中去,也就是一个真实值的”复制”。

  b、原始值的比较采用值比较

我们通过比较原始值来确定其值在字面上是否相同

通过下面的代码来理解“值比较“的概念,并将它与复杂数字进行比较:

这里的重点是,在进行比较时,原始值会去检查表示的值是否相等,这里我们要特别和复杂值进行比较(因为复杂值不会去比较值是否相等,而是比较引用地址是否相同)

3、原始值(String,Number,Boolean)在被用做对象时就像对象

null和undefined都是非常简单的值,它们不需要构造函数,也没有new操作为自己创建JavaScript值(可以把他们当做操作符来使用即可)

原始值被当做构造函数创建的一个对象来使用时(注意不使用new),JavaScript会把其转化为一个对象,以便可以使用对象的特性(如方法),而抛弃对象的性质,并将它返回到原始值。

上述实例代码,所有的原始值(除null、undefined)都被转化为对象,以便充分利用toString()方法。一旦调用和返回改方法,对象就会被转换成对象值。这样我相信我们能很好的理解标题了

4、复杂值(复合对象、引用类型)

本质上,复杂对象其在内存中的大小是未知的,因为复杂对象可以包含任何值:

下面通过字面量的方法创建一个对象和数组

相比简单的原始值,原始值不能表示复杂值,而复杂值可以封装任意的JavaScript值

5、如何存储或复制复杂值

复杂值是通过引用来进行存储和操作的,这就回到了开始那个问题的图二,理解这一点非常重要。创建一个包含复杂对象的变量时,其值是内存中的一个引用地址。引用一个复杂对象时,使用它的名称(即变量或对象属性)通过内存中的引用地址获取对象值。当我们试图复制一个复杂值的时候,理解这就非常重要了。复杂值复制的过程、其实并不是复制对象,更多的是像复制对象的地址

所以就像上面说过的,复制的是内存堆栈中对象的地址或者引用。

6、复杂对象比较采用引用比较

也就是说:复杂对象只有在引用相同的对象(即有相同的引用地址)时才相等:

我相信我们已经理解:指向内存中复杂对象的变量,只有在引用相同对的‘地址’的情况下才是相等的,相反,两个单独创建的对象、即使具有相同的类型并拥有完全相同的属性,他们也是不相等的。

7、复杂对象具有动态属性

通过这一点,我们可以根据需求为复杂对象有任意多个引用。

上述代码,objA、pointer1、pointer2都引用了内存中的同一对象

【emoji罒ω罒】这三个每次调用对象的方法都会叫他‘一个人’

复杂对象支持动态对象属性,因为我们可以定义对象,然后创建引用,在更新对象、并且所有指向该对象的变量都会’获得’更新.

8、动态属性支持异变对象

复杂对象是由动态属性构成的,这一点非常重要,这使得用户自定义对象和大多数原生对象产生突变。通过增加原生对象、来改变JavaScript本身的原生预配置特性:

下面我们在原生构造函数上存储属性,并在原型对象上,向原生对象添加新方法:

所以我们明白,JavaScript的对象是动态的,这使得JavaScript对象是可变的。通过自定义我们改变了原生内部的运行机制,你会获得一个自定义版本的JavaScript来处理程序,但是使用一定要谨慎。

9、两个存储空间:栈&&堆

 我们前面也提到了存储空间,在程序运行时,有两个存储空间可用,一个是栈,归属进程本身的;另一个是堆,所有进程共用的:

     然后就很好理解了,因为局部变量声明在函数周期内部,在函数结束时其生命周期也就结束了,其存储空间位于栈中,当进入函数时,会根据函数内部需求,在栈申请一段内存空间,供局部变量使用。当局部变量生命周期结束后(该函数结束),在栈上释放。

     由于进程栈的空间是有限的,所以1)要避免申请占用空间较大的局部变量,2)避免函数嵌套层数过多,这些都可能引起栈空间不够导致程序崩溃。

   关于数据结构中栈和堆,后面还会进一步的学习总结,比如管理方式、申请大小、碎片问题、分配方式、分配效率...

 写在后面

相信到这里我们对js中的原始值、复杂值、以及他们的特性、在内存中的存储有了比较深入的理解,那么让我们开始准确我们的JavaScript世界观系列,因为我从高中毕业后接触前端,对原生的热爱程度远远大于jQuery等类库。如果想实现JavaScript类库或者框架,应该打开“引擎盖”看看,了解发动机的情况。

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