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JavaScript栈内存与堆内存

2019.04.04 09:40 1001浏览

内存分配

在编译阶段,除了声明变量和函数,查找环境中的标识符这两项工作之外,还会进行内存分配。不同类型的数据会分配到不同的内存空间:

  1. 栈内存:引擎执行代码时工作的内存空间,除了引擎,也用来保存基本值和引用类型值的地址。
  2. 堆内存:用来保存一组无序且唯一的引用类型值,可以使用栈中的键名来取得。

示意图:
图片描述

赋值与赋址

引擎不能直接操作堆内存中的数据,这就造成了对同一个变量赋不同类型的值,会出现完全不同的效果:为一个变量赋基本值时,实际上是创建一个新值,然后把该值赋给新变量,可以说这是一种真正意义上的" 赋值 “;为一个变量赋引用值时,实际上是为新变量添加一个指针,指向堆内存中的一个对象,属于一种” 赋址 "操作。

例子:

//基本值
var a = 1;
var b = a;
a = 2;
console.log(a); //输出:2
console.log(b); //输出:1

//引用值
//变量 c 和 d 指向堆中的同一个数组
var c = [0, 1, 2];
var d = c;
c[0] = 5;
console.log(c); //输出:[5, 1, 2]
console.log(d); //输出:[5, 1, 2]

示意图:
图片描述

浅拷贝

浅拷贝可以简单理解为,发生在栈中的拷贝行为,只能拷贝基本值和引用值的地址。

实现方式

ES6 定义了 Object.assign() 方法来实现浅拷贝。

例子:

let a = {
    name: "Tom",
    obj: {
        age: 19
    }
}
let b = Object.assign({}, a);
console.log(b); //输出:{name: "Tom",obj: {age: 20}}

a.name = "Amy";
a.obj.age = 20;

console.log(a); //输出:{name: "Amy",obj: {age: 20}}
console.log(b); //输出:{name: "Tom",obj: {age: 20}}

数组的 slice() 方法也属于浅拷贝

例子:

var a = [0, [1]];
var b = a.slice(0);
a[0] = 8;
a[1][0] = 9;

console.log(a); //输出:[8, [9]]
console.log(b); //输出:[0, [9]]

*concat() 方法也属于浅拷贝,这里不再叙述。

深拷贝

深拷贝可以简单理解为,同时发生在栈中和堆中的拷贝行为,除了拷贝基本值和引用值的地址之外,地址指向的堆中的对象也会发生拷贝。

实现方式

将需要深拷贝的对象序列化为一个 JSON 字符串,然后根据这个字符串解析出一个结构和值完全一样的新对象,可以间接实现深拷贝。

例子:

let a = {
    name: "Tom",
    obj: {
        age: 19
    }
}
var b = JSON.parse(JSON.stringify(a));
console.log(b); //输出:{name: "Tom",obj: {age: 19}}

a.name = "Amy";
a.obj.age = 20;

console.log(a); //输出:{name: "Amy",obj: {age: 20}}
console.log(b); //输出:{name: "Tom",obj: {age: 19}}

*这种方法需要保证对象是安全的,例如属性值不能是 undefined、symbol、函数、日期和正则。

使用 $.extend() 方法实现深拷贝

$.extend() 方法并非原生 JavaScript 提供的方法,属于 jquery 的方法。这个方法提供的实现深拷贝的基本思路是:如果是基本值或除了对象或数组之外的引用值,直接赋值;如果是对象或数组就需要进行递归,直到递归到基本值或除了对象或数组之外的引用值为止。

jquery 中 $.extend() 方法的代码片段:

//如果 copy 内容是数组或对象则继续调用 extend 函数
if (deep && copy && (jQuery.isPlainObject(copy) || 
(copyIsArray = jQuery.isArray(copy)))) {
    if (copyIsArray) {
        copyIsArray = false;
        clone = src && jQuery.isArray(src) ? src : [];

    } else {
        clone = src && jQuery.isPlainObject(src) ? src : {};
    }
    target[name] = jQuery.extend(deep, clone, copy);

//如果 copy 内容不是数组或对象则直接赋值
} else if (copy !== undefined) {
    target[name] = copy;
}

参考 $.extend() 方法的思路,我们可以自己探索深拷贝的实现方式:

例子:

//深拷贝函数
function extend(source) {
    var target = Array.isArray(source) ? [] : {};
    for (var key in source) {
        var isObject = Object.prototype.toString.call(source[key]) === "[object Object]";
        if (isObject || Array.isArray(source[key])) {
            //如果是对象或数组,继续调用 extend 函数
            target[key] = extend(source[key]);
        } else {
            //递归到基本值或除了对象或数组之外的引用值,直接赋值
            target[key] = source[key];
        }
    }
    return target;
}

//测试代码
var a = {
    a1: undefined,
    a2: null,
    a3: 123,
    a4: false,
    a5: "Tom",
    a6: Symbol.for("6"),
    obj: {
        s: "book",
        n: 10
    },
    arr: [1, 2, 3, [4]],
    fn: function() {
        console.log(999);
    },
    now: new Date(),
}

var b = extend(a);

a.a5 = "Amy";
console.log(a.a5); //输出:Amy
console.log(b.a5); //输出:Tom

a.obj.s = "pen";
console.log(a.obj.s); //输出:pen
console.log(b.obj.s); //输出:book

a.arr[3][0] = 9999;
console.log(a.arr[3][0]); //输出:9999
console.log(b.arr[3][0]); //输出:4

运行时流程图

结合本课的的内容,JavaScript 的运行时流程图如下:

图片描述

*这张图会根据内容的增加不断进行补充。


如有错误,欢迎指正,本人不胜感激。

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