Люди считают, что компьютерные науки – это искусство для гениев. В реальности всё наоборот – просто множество людей делают вещи, которые стоят друг на друге, будто составляя стену из маленьких камушков.
Дональд Кнут
Вы уже видели вызовы функций, таких как alert . Функции – это хлеб с маслом программирования на JavaScript. Идея оборачивания куска программы и вызова её как переменной очень востребована. Это инструмент для структурирования больших программ, уменьшения повторений, назначения имён подпрограммам, и изолирование подпрограмм друг от друга.
Самое очевидное использование функций – создание нового словаря. Придумывать слова для обычной человеческой прозы – дурной тон. В языке программирования это необходимо.
Средний взрослый русскоговорящий человек знает примерно 10000 слов. Редкий язык программирования содержит 10000 встроенных команд. И словарь языка программирования определён чётче, поэтому он менее гибок, чем человеческий. Поэтому нам обычно приходится добавлять в него свои слова, чтобы избежать излишних повторений.
Определение функции Определение функции – обычное определение переменной, где значение, которое получает переменная, является функцией. Например, следующий код определяет переменную square, которая ссылается на функцию, подсчитывающую квадрат заданного числа:Var square = function(x) { return x * x; }; console.log(square(12)); // → 144
Функция создаётся выражением, начинающимся с ключевого слова function . У функций есть набор параметров (в данном случае, только x), и тело, содержащее инструкции, которые необходимо выполнить при вызове функции. Тело функции всегда заключают в фигурные скобки, даже если оно состоит из одной инструкции.
У функции может быть несколько параметров, или вообще их не быть. В следующем примере makeNoise не имеет списка параметров, а у power их целых два:
Var makeNoise = function() { console.log("Хрясь!"); }; makeNoise(); // → Хрясь! var power = function(base, exponent) { var result = 1; for (var count = 0; count < exponent; count++) result *= base; return result; }; console.log(power(2, 10)); // → 1024
Некоторые функции возвращают значение, как power и square, другие не возвращают, как makeNoise, которая производит только побочный эффект. Инструкция return определяет значение, возвращаемое функцией. Когда обработка программы доходит до этой инструкции, она сразу же выходит из функции, и возвращает это значение в то место кода, откуда была вызвана функция. return без выражения возвращает значение undefined .
Параметры и область видимости Параметры функции – такие же переменные, но их начальные значения задаются при вызове функции, а не в её коде.Важное свойство функций в том, что переменные, созданные внутри функции (включая параметры), локальны внутри этой функции. Это означает, что в примере с power переменная result будет создаваться каждый раз при вызове функции, и эти отдельные её инкарнации никак друг с другом не связаны.
Эта локальность переменных применяется только к параметрам и созданным внутри функций переменным. Переменные, заданные снаружи какой бы то ни было функции, называются глобальными, поскольку они видны на протяжении всей программы. Получить доступ к таким переменным можно и внутри функции, если только вы не объявили локальную переменную с тем же именем.
Следующий код иллюстрирует это. Он определяет и вызывает две функции, которые присваивают значение переменной x. Первая объявляет её как локальную, тем самым меняя только локальную переменную. Вторая не объявляет, поэтому работа с x внутри функции относится к глобальной переменной x, заданной в начале примера.
Var x = "outside"; var f1 = function() { var x = "inside f1"; }; f1(); console.log(x); // → outside var f2 = function() { x = "inside f2"; }; f2(); console.log(x); // → inside f2
Такое поведение помогает предотвратить случайное взаимодействие между функциями. Если бы все переменные использовались в любом месте программы, было бы очень трудно убедиться, что одна переменная не используется по разным назначениям. А если бы вы использовали переменную повторно, вы бы столкнулись со странными эффектами, когда сторонний код портит значения вашей переменной. Относясь к локальным для функций переменным так, что они существуют только внутри функции, язык делает возможным работу с функциями будто с отдельными маленькими вселенными, что позволяет не волноваться про весь код целиком.
Вложенные области видимости JavaScript различает не только глобальные и локальные переменные. Функции можно задавать внутри функций, что приводит к нескольким уровням локальности.К примеру, следующая довольно бессмысленная функция содержит внутри ещё две:
Var landscape = function() { var result = ""; var flat = function(size) { for (var count = 0; count < size; count++) result += "_"; }; var mountain = function(size) { result += "/"; for (var count = 0; count < size; count++) result += """; result += "\\"; }; flat(3); mountain(4); flat(6); mountain(1); flat(1); return result; }; console.log(landscape()); // → ___/""""\______/"\_
Функции flat и mountain видят переменную result, потому что они находятся внутри функции, в которой она определена. Но они не могут видеть переменные count друг друга, потому что переменные одной функции находятся вне области видимости другой. А окружение снаружи функции landscape не видит ни одной из переменных, определённых внутри этой функции.
Короче говоря, в каждой локальной области видимости можно увидеть все области, которые её содержат. Набор переменных, доступных внутри функции, определяется местом, где эта функция описана в программе. Все переменные из блоков, окружающих определение функции, видны – включая и те, что определены на верхнем уровне в основной программе. Этот подход к областям видимости называется лексическим.
Люди, изучавшие другие языки программирования, могут подумать, что любой блок, заключённый в фигурные скобки, создаёт своё локальное окружение. Но в JavaScript область видимости создают только функции. Вы можете использовать отдельно стоящие блоки:
Var something = 1; { var something = 2; // Делаем что-либо с переменной something... } // Вышли из блока...
Но something внутри блока – это та же переменная, что и снаружи. Хотя такие блоки и разрешены, имеет смысл использовать их только для команды if и циклов.
Если это кажется вам странным – так кажется не только вам. В версии JavaScript 1.7 появилось ключевое слово let, которое работает как var, но создаёт переменные, локальные для любого данного блока, а не только для функции.
Функции как значения Имена функций обычно используют как имя для кусочка программы. Такая переменная однажды задаётся и не меняется. Так что легко перепутать функцию и её имя.Но это – две разные вещи. Вызов функции можно использовать, как простую переменную – например, использовать их в любых выражениях. Возможно хранить вызов функции в новой переменной, передавать её как параметр другой функции, и так далее. Также переменная, хранящая вызов функции, остаётся обычной переменной и её значение можно поменять:
Var launchMissiles = function(value) { missileSystem.launch("пли!"); }; if (safeMode) launchMissiles = function(value) {/* отбой */};
В главе 5 мы обсудим чудесные вещи, которые возможно сделать, передавая вызовы функций другим функциям.
Объявление функций Есть более короткая версия выражения “var square = function…”. Ключевое слово function можно использовать в начале инструкции:Function square(x) { return x * x; }
Это объявление функции. Инструкция определяет переменную square и присваивает ей заданную функцию. Пока всё ок. Есть только один подводный камень в таком определении.
Console.log("The future says:", future()); function future() { return "We STILL have no flying cars."; }
Такой код работает, хотя функция объявляется ниже того кода, который её использует. Это происходит оттого, что объявления функций не являются частью обычного исполнения программ сверху вниз. Они «перемещаются» наверх их области видимости и могут быть вызваны в любом коде в этой области. Иногда это удобно, потому что вы можете писать код в таком порядке, который выглядит наиболее осмысленно, не беспокоясь по поводу необходимости определять все функции выше того места, где они используются.
А что будет, если мы поместим объявление функции внутрь условного блока или цикла? Не надо так делать. Исторически разные платформы для запуска JavaScript обрабатывали такие случаи по разному, а текущий стандарт языка запрещает так делать. Если вы хотите, чтобы ваши программы работали последовательно, используйте объявления функций только внутри других функций или основной программы.
Function example() { function a() {} // Нормуль if (something) { function b() {} // Ай-яй-яй! } }
Стек вызовов Полезным будет присмотреться к тому, как порядок выполнения работает с функциями. Вот простая программа с несколькими вызовами функций:Function greet(who) { console.log("Привет, " + who); } greet("Семён"); console.log("Покеда");
Обрабатывается она примерно так: вызов greet заставляет проход прыгнуть на начало функции. Он вызывает встроенную функцию console.log, которая перехватывает контроль, делает своё дело и возвращает контроль. Потом он доходит до конца greet, и возвращается к месту, откуда его вызвали. Следующая строчка опять вызывает console.log.
Схематично это можно показать так:
Top greet console.log greet top console.log top
Поскольку функция должна вернуться на то место, откуда её вызвали, компьютер должен запомнить контекст, из которого была вызвана функция. В одном случае, console.log должна вернуться обратно в greet. В другом, она возвращается в конец программы.
Место, где компьютер запоминает контекст, называется стеком. Каждый раз при вызове функции, текущий контекст помещается наверх стека. Когда функция возвращается, она забирает верхний контекст из стека и использует его для продолжения работы.
Хранение стека требует места в памяти. Когда стек слишком сильно разрастается, компьютер прекращает выполнение и выдаёт что-то вроде “stack overflow” или “ too much recursion”. Следующий код это демонстрирует – он задаёт компьютеру очень сложный вопрос, который приводит к бесконечным прыжкам между двумя функциями. Точнее, это были бы бесконечные прыжки, если бы у компьютера был бесконечный стек. В реальности стек переполняется.
Function chicken() { return egg(); } function egg() { return chicken(); } console.log(chicken() + " came first."); // → ??
Необязательные аргументы Следующий код вполне разрешён и выполняется без проблем:Alert("Здрасьте", "Добрый вечер", "Всем привет!");
Официально функция принимает один аргумент. Однако, при таком вызове она не жалуется. Она игнорирует остальные аргументы и показывает «Здрасьте».
JavaScript очень лоялен по поводу количества аргументов, передаваемых функции. Если вы передадите слишком много, лишние будут проигнорированы. Слишком мало – отсутствующим будет назначено значение undefined.
Минус этого подхода в том, что возможно,- и даже вероятно,- передать функции неправильное количество аргументов, и вам никто на это не пожалуется.
Плюс в том, что вы можете создавать функции, принимающие необязательные аргументы. К примеру, в следующей версии функции power её можно вызывать как с двумя, так и с одним аргументом,- в последнем случае экспонента будет равна двум, и функция работает как квадрат.
Function power(base, exponent) { if (exponent == undefined) exponent = 2; var result = 1; for (var count = 0; count < exponent; count++) result *= base; return result; } console.log(power(4)); // → 16 console.log(power(4, 3)); // → 64
В следующей главе мы увидим, как в теле функции можно узнать точное число переданных ей аргументов. Это полезно, т.к. позволяет создавать функцию, принимающую любое количество аргументов. К примеру, console.log использует это свойство, и выводит все переданные ему аргументы:
Console.log("R", 2, "D", 2); // → R 2 D 2
Замыкания Возможность использовать вызовы функций как переменные вкупе с тем фактом, что локальные переменные каждый раз при вызове функции создаются заново, приводит нас к интересному вопросу. Что происходит с локальными переменными, когда функция перестаёт работать?Следующий пример иллюстрирует этот вопрос. В нём объявляется функция wrapValue, которая создаёт локальную переменную. Затем она возвращает функцию, которая читает эту локальную переменную и возвращает её значение.
Function wrapValue(n) { var localVariable = n; return function() { return localVariable; }; } var wrap1 = wrapValue(1); var wrap2 = wrapValue(2); console.log(wrap1()); // → 1 console.log(wrap2()); // → 2
Это допустимо и работает так, как должно – доступ к переменной остаётся. Более того, в одно и то же время могут существовать несколько экземпляров одной и той же переменной, что ещё раз подтверждает тот факт, что с каждым вызовом функции локальные переменные пересоздаются.
Эта возможность работать со ссылкой на какой-то экземпляр локальной переменной называется замыканием. Функция, замыкающая локальные переменные, называется замыкающей. Она не только освобождает вас от забот, связанных с временем жизни переменных, но и позволяет творчески использовать функции.
С небольшим изменением мы превращаем наш пример в функцию, умножающую числа на любое заданное число.
Function multiplier(factor) { return function(number) { return number * factor; }; } var twice = multiplier(2); console.log(twice(5)); // → 10
Отдельная переменная вроде localVariable из примера с wrapValue уже не нужна. Так как параметр – сам по себе локальная переменная.
Потребуется практика, чтобы начать мыслить подобным образом. Хороший вариант мысленной модели – представлять, что функция замораживает код в своём теле и обёртывает его в упаковку. Когда вы видите return function(...) {...}, представляйте, что это пульт управления куском кода, замороженным для употребления позже.
В нашем примере multiplier возвращает замороженный кусок кода, который мы сохраняем в переменной twice. Последняя строка вызывает функцию, заключённую в переменной, в связи с чем активируется сохранённый код (return number * factor;). У него всё ещё есть доступ к переменной factor, которая определялась при вызове multiplier, к тому же у него есть доступ к аргументу, переданному во время разморозки (5) в качестве числового параметра.
Рекурсия Функция вполне может вызывать сама себя, если она заботится о том, чтобы не переполнить стек. Такая функция называется рекурсивной. Вот пример альтернативной реализации возведения в степень:Function power(base, exponent) { if (exponent == 0) return 1; else return base * power(base, exponent - 1); } console.log(power(2, 3)); // → 8
Примерно так математики определяют возведение в степень, и, возможно, это описывает концепцию более элегантно, чем цикл. Функция вызывает себя много раз с разными аргументами для достижения многократного умножения.
Однако, у такой реализации есть проблема – в обычной среде JavaScript она раз в 10 медленнее, чем версия с циклом. Проход по циклу выходит дешевле, чем вызов функции.
Дилемма «скорость против элегантности» довольно интересна. Есть некий промежуток между удобством для человека и удобством для машины. Любую программу можно ускорить, сделав её больше и замысловатее. От программиста требуется находить подходящий баланс.
В случае с первым возведением в степень, неэлегантный цикл довольно прост и понятен. Не имеет смысла заменять его рекурсией. Часто, однако, программы работают с такими сложными концепциями, что хочется уменьшить эффективность путём повышения читаемости.
Основное правило, которое уже не раз повторяли, и с которым я полностью согласен – не беспокойтесь насчёт быстродействия, пока вы точно не уверены, что программа тормозит. Если так, найдите те части, которые работают дольше всех, и меняйте там элегантность на эффективность.
Конечно, мы не должны сразу же полностью игнорировать быстродействие. Во многих случаях, как с возведением в степень, особой простоты от элегантных решений мы не получаем. Иногда опытный программист сразу видит, что простой подход никогда не будет достаточно быстрым.
Я заостряю на этом внимание оттого, что слишком много начинающих программистов хватаются за эффективность даже в мелочах. Результат получается больше, сложнее и часто не без ошибок. Такие программы дольше писать, а работают они часто не сильно быстрее.
Но рекурсия не всегда лишь менее эффективная альтернатива циклам. Некоторые задачи проще решить рекурсией. Чаще всего это обход нескольких веток дерева, каждая из которых может ветвиться.
Вот вам загадка: можно получить бесконечное количество чисел, начиная с числа 1, и потом либо добавляя 5, либо умножая на 3. Как нам написать функцию, которая, получив число, пытается найти последовательность таких сложений и умножений, которые приводят к заданному числу? К примеру, число 13 можно получить, сначала умножив 1 на 3, а затем добавив 5 два раза. А число 15 вообще нельзя так получить.
Рекурсивное решение:
Function findSolution(target) { function find(start, history) { if (start == target) return history; else if (start > target) return null; else return find(start + 5, "(" + history + " + 5)") || find(start * 3, "(" + history + " * 3)"); } return find(1, "1"); } console.log(findSolution(24)); // → (((1 * 3) + 5) * 3)
Этот пример не обязательно находит самое короткое решение – он удовлетворяется любым. Не ожидаю, что вы сразу поймёте, как программа работает. Но давайте разбираться в этом отличном упражнении на рекурсивное мышление.
Внутренняя функция find занимается рекурсией. Она принимает два аргумента – текущее число и строку, которая содержит запись того, как мы пришли к этому номеру. И возвращает либо строчку, показывающую нашу последовательность шагов, либо null.
Для этого функция выполняет одно из трёх действий. Если заданное число равно цели, то текущая история как раз и является способом её достижения, поэтому она и возвращается. Если заданное число больше цели, продолжать умножения и сложения смысла нет, потому что так оно будет только увеличиваться. А если мы ещё не достигли цели, функция пробует оба возможных пути, начинающихся с заданного числа. Она дважды вызывает себя, один раз с каждым из способов. Если первый вызов возвращает не null, он возвращается. В другом случае возвращается второй.
Чтобы лучше понять, как функция достигает нужного эффекта, давайте просмотрим её вызовы, которые происходят в поисках решения для числа 13.
Find(1, "1") find(6, "(1 + 5)") find(11, "((1 + 5) + 5)") find(16, "(((1 + 5) + 5) + 5)") too big find(33, "(((1 + 5) + 5) * 3)") too big find(18, "((1 + 5) * 3)") too big find(3, "(1 * 3)") find(8, "((1 * 3) + 5)") find(13, "(((1 * 3) + 5) + 5)") found!
Отступ показывает глубину стека вызовов. В первый раз функция find вызывает сама себя дважды, чтобы проверить решения, начинающиеся с (1 + 5) и (1 * 3). Первый вызов ищет решение, начинающееся с (1 + 5), и при помощи рекурсии проверяет все решения, выдающие число, меньшее или равное требуемому. Не находит, и возвращает null. Тогда-то оператор || и переходит к вызову функции, который исследует вариант (1 * 3). Здесь нас ждёт удача, потому что в третьем рекурсивном вызове мы получаем 13. Этот вызов возвращает строку, и каждый из операторов || по пути передаёт эту строку выше, в результате возвращая решение.
Выращиваем функции Существует два более-менее естественных способа ввода функций в программу.Первый – вы пишете схожий код несколько раз. Этого нужно избегать – больше кода означает больше места для ошибок и больше материала для чтения тех, кто пытается понять программу. Так что мы берём повторяющуюся функциональность, подбираем ей хорошее имя и помещаем её в функцию.
Второй способ – вы обнаруживаете потребность в некоей новой функциональности, которая достойна помещения в отдельную функцию. Вы начинаете с названия функции, и затем пишете её тело. Можно даже начинать с написания кода, использующего функцию, до того, как сама функция будет определена.
То, насколько сложно вам подобрать имя для функции, показывает, как хорошо вы представляете себе её функциональность. Возьмём пример. Нам нужно написать программу, выводящую два числа, количество коров и куриц на ферме, за которыми идут слова «коров» и «куриц». К числам нужно спереди добавить нули так, чтобы каждое занимало ровно три позиции.
007 Коров 011 Куриц
Очевидно, что нам понадобится функция с двумя аргументами. Начинаем кодить.
// вывестиИнвентаризациюФермы
function printFarmInventory(cows, chickens) {
var cowString = String(cows);
while (cowString.length < 3)
cowString = "0" + cowString;
console.log(cowString + " Коров");
var chickenString = String(chickens);
while (chickenString.length < 3)
chickenString = "0" + chickenString;
console.log(chickenString + " Куриц");
}
printFarmInventory(7, 11);
Если мы добавим к строке.length, мы получим её длину. Получается, что циклы while добавляют нули спереди к числам, пока не получат строчку в 3 символа.
Готово! Но только мы собрались отправить фермеру код (вместе с изрядным чеком, разумеется), он звонит и говорит нам, что у него в хозяйстве появились свиньи, и не могли бы мы добавить в программу вывод количества свиней?
Можно, конечно. Но когда мы начинаем копировать и вставлять код из этих четырёх строчек, мы понимаем, что надо остановиться и подумать. Должен быть способ лучше. Пытаемся улучшить программу:
// выводСДобавлениемНулейИМеткой function printZeroPaddedWithLabel(number, label) { var numberString = String(number); while (numberString.length < 3) numberString = "0" + numberString; console.log(numberString + " " + label); } // вывестиИнвентаризациюФермы function printFarmInventory(cows, chickens, pigs) { printZeroPaddedWithLabel(cows, "Коров"); printZeroPaddedWithLabel(chickens, "Куриц"); printZeroPaddedWithLabel(pigs, "Свиней"); } printFarmInventory(7, 11, 3);
Работает! Но название printZeroPaddedWithLabel немного странное. Оно объединяет три вещи – вывод, добавление нулей и метку – в одну функцию. Вместо того, чтобы вставлять в функцию весь повторяющийся фрагмент, давайте выделим одну концепцию:
// добавитьНулей function zeroPad(number, width) { var string = String(number); while (string.length < width) string = "0" + string; return string; } // вывестиИнвентаризациюФермы function printFarmInventory(cows, chickens, pigs) { console.log(zeroPad(cows, 3) + " Коров"); console.log(zeroPad(chickens, 3) + " Куриц"); console.log(zeroPad(pigs, 3) + " Свиней"); } printFarmInventory(7, 16, 3);
Функция с хорошим, понятным именем zeroPad облегчает понимание кода. И её можно использовать во многих ситуациях, не только в нашем случае. К примеру, для вывода отформатированных таблиц с числами.
Насколько умными и универсальными должны быть функции? Мы можем написать как простейшую функцию, которая дополняет число нулями до трёх позиций, так и навороченную функцию общего назначения для форматирования номеров, поддерживающую дроби, отрицательные числа, выравнивание по точкам, дополнение разными символами, и т.п.
Хорошее правило – добавляйте только ту функциональность, которая вам точно пригодится. Иногда появляется искушение создавать фреймворки общего назначения для каждой небольшой потребности. Сопротивляйтесь ему. Вы никогда не закончите работу, а просто напишете кучу кода, который никто не будет использовать.
Функции и побочные эффекты Функции можно грубо разделить на те, что вызываются из-за своих побочных эффектов, и те, что вызываются для получения некоторого значения. Конечно, возможно и объединение этих свойств в одной функции.Первая вспомогательная функция в примере с фермой, printZeroPaddedWithLabel, вызывается из-за побочного эффекта: она выводит строку. Вторая, zeroPad, из-за возвращаемого значения. И это не совпадение, что вторая функция пригождается чаще первой. Функции, возвращающие значения, легче комбинировать друг с другом, чем функции, создающие побочные эффекты.
Чистая функция – особый вид функции, возвращающей значения, которая не только не имеет побочных эффектов, но и не зависит от побочных эффектов остального кода – к примеру, не работает с глобальными переменными, которые могут быть случайно изменены где-то ещё. Чистая функция, будучи вызванной с одними и теми же аргументами, возвращает один и тот же результат (и больше ничего не делает) – что довольно приятно. С ней просто работать. Вызов такой функции можно мысленно заменять результатом её работы, без изменения смысла кода. Когда вы хотите проверить такую функцию, вы можете просто вызвать её, и быть уверенным, что если она работает в данном контексте, она будет работать в любом. Не такие чистые функции могут возвращать разные результаты в зависимости от многих факторов, и иметь побочные эффекты, которые сложно проверять и учитывать.
Однако, не надо стесняться писать не совсем чистые функции, или начинать священную чистку кода от таких функций. Побочные эффекты часто полезны. Нет способа написать чистую версию функции console.log, и эта функция весьма полезна. Некоторые операции легче выразить, используя побочные эффекты.
Итог Эта глава показала вам, как писать собственные функции. Когда ключевое слово function используется в виде выражения, возвращает указатель на вызов функции. Когда оно используется как инструкция, вы можете объявлять переменную, назначая ей вызов функции.Ключевой момент в понимании функций – локальные области видимости. Параметры и переменные, объявленные внутри функции, локальны для неё, пересоздаются каждый раз при её вызове, и не видны снаружи. Функции, объявленные внутри другой функции, имеют доступ к её области видимости.
Очень полезно разделять разные задачи, выполняемые программой, на функции. Вам не придётся повторяться, функции делают код более читаемым, разделяя его на смысловые части, так же, как главы и секции книги помогают в организации обычного текста.
УпражненияМинимум В предыдущей главе была упомянута функция Math.min, возвращающая самый маленький из аргументов. Теперь мы можем написать такую функцию сами. Напишите функцию min, принимающую два аргумента, и возвращающую минимальный из них.Console.log(min(0, 10)); // → 0 console.log(min(0, -10)); // → -10
Рекурсия Мы видели, что оператор % (остаток от деления) может использоваться для определения того, чётное ли число (% 2). А вот ещё один способ определения:Ноль чётный.
Единица нечётная.
У любого числа N чётность такая же, как у N-2.
Напишите рекурсивную функцию isEven согласно этим правилам. Она должна принимать число и возвращать булевское значение.
Потестируйте её на 50 и 75. Попробуйте задать ей -1. Почему она ведёт себя таким образом? Можно ли её как-то исправить?
Test it on 50 and 75. See how it behaves on -1. Why? Can you think of a way to fix this?
Console.log(isEven(50)); // → true console.log(isEven(75)); // → false console.log(isEven(-1)); // → ??
Считаем бобы.Символ номер N строки можно получить, добавив к ней.charAt(N) (“строчка”.charAt(5)) – схожим образом с получением длины строки при помощи.length. Возвращаемое значение будет строковым, состоящим из одного символа (к примеру, “к”). У первого символа строки позиция 0, что означает, что у последнего символа позиция будет string.length – 1. Другими словами, у строки из двух символов длина 2, а позиции её символов будут 0 и 1.
Напишите функцию countBs, которая принимает строку в качестве аргумента, и возвращает количество символов “B”, содержащихся в строке.
Затем напишите функцию countChar, которая работает примерно как countBs, только принимает второй параметр - символ, который мы будем искать в строке (вместо того, чтобы просто считать количество символов “B”). Для этого переделайте функцию countBs.
Операторы перехода и обработка исключений
Еще одной категорией операторов языка JavaScript являются операторы перехода. Как следует из названия, эти операторы заставляют интерпретатор JavaScript переходить в другое место в программном коде. Оператор break заставляет интерпретатор перейти в конец цикла или другой инструкции. Оператор continue заставляет интерпретатор пропустить оставшуюся часть тела цикла, перейти обратно в начало цикла и приступить к выполнению новой итерации. В языке JavaScript имеется возможность помечать инструкции именами, благодаря чему в операторах break и continue можно явно указывать, к какому циклу или к какой другой инструкции они относятся.
Оператор return заставляет интерпретатор перейти из вызванной функции обратно в точку ее вызова и вернуть значение вызова. Оператор throw возбуждает исключение и предназначен для работы в сочетании с операторами try/catch/finally, которые определяют блок программного кода для обработки исключения. Это достаточно сложная разновидность операторов перехода: при появлении исключения интерпретатор переходит к ближайшему объемлющему обработчику исключений, который может находиться в той же функции или выше, в стеке возвратов вызванной функции.
Подробнее все эти операторы перехода описываются в следующих подразделах.
Метки инструкцийЛюбая инструкция может быть помечена указанным перед ней идентификатором и двоеточием:
идентификатор: инструкция
Помечая инструкцию, вы тем самым даете ей имя, которое затем можно будет использовать в качестве ссылки в любом месте в программе. Пометить можно любую инструкцию, однако помечать имеет смысл только инструкции, имеющие тело, такие как циклы и условные инструкции.
Присвоив имя циклу, его затем можно использовать в инструкциях break и continue, внутри цикла для выхода из него или для перехода в начало цикла, к следующей итерации. Инструкции break и continue являются единственными инструкциями в языке JavaScript, в которых можно указывать метки - о них подробнее рассказывается далее. Ниже приводится пример инструкции while с меткой и инструкции continue, использующей эту метку:
Mainloop: while (token != null) { // Программный код опущен... continue mainloop; // Переход к следующей итерации именованного цикла }
Идентификатор, используемый в качестве метки инструкции, может быть любым допустимым идентификатором JavaScript, кроме зарезервированного слова. Имена меток отделены от имен переменных и функций, поэтому в качестве меток допускается использовать идентификаторы, совпадающие с именами переменных или функций.
Метки инструкций определены только внутри инструкций, к которым они применяются (и, конечно же, внутри вложенных в них инструкций). Вложенные инструкции не могут помечаться теми же идентификаторами, что и вмещающие их инструкции, но две независимые инструкции могут помечаться одинаковыми метками. Помеченные инструкции могут помечаться повторно. То есть любая инструкция может иметь множество меток.
Оператор breakОператор break приводит к немедленному выходу из самого внутреннего цикла или оператора switch. Ранее мы уже видели примеры использования оператора break внутри оператора switch. В циклах он обычно используется для немедленного выхода из цикла, когда по каким-либо причинам требуется завершить выполнение цикла.
Когда цикл имеет очень сложное условие завершения, зачастую проще бывает реализовать эти условия с помощью оператора break, чем пытаться выразить их в одном условном выражении цикла. Следующий пример пытается отыскать элемент массива с определенным значением. Цикл завершается обычным образом по достижении конца массива или с помощью оператора break, как только будет найдено искомое значение:
Var arr = ["а","б","в","г","д"], result; for (var i = 0; i
В языке JavaScript допускается указывать имя метки за ключевым словом break (идентификатор без двоеточия):
break имя_метки;
Когда оператор break используется с меткой, она выполняет переход в конец именованной инструкции или прекращение ее выполнения. В случае отсутствия инструкции с указанной меткой попытка использовать такую форму оператора break порождает синтаксическую ошибку. Именованная инструкция не обязана быть циклом или оператором switch. Оператор break с меткой может выполнять «выход» из любой вмещающей ее инструкции. Объемлющая инструкция может даже быть простым блоком инструкций, заключенным в фигурные скобки исключительно с целью пометить его.
Между ключевым словом break и именем метки не допускается вставлять символ перевода строки. Дело в том, что интерпретатор JavaScript автоматически вставляет пропущенные точки с запятой: если разбить строку программного кода между ключевым словом break и следующей за ним меткой, интерпретатор предположит, что имелась в виду простая форма этого оператора без метки, и добавит точку с запятой.
Оператор break с меткой необходим, только когда требуется прервать выполнение инструкции, не являющейся ближайшим объемлющим циклом или оператором switch.
Оператор continueОператор continue схож с оператором break. Однако вместо выхода из цикла оператор continue запускает новую итерацию цикла. Синтаксис оператора continue столь же прост, как и синтаксис оператора break. Оператор continue может также использоваться с меткой.
Оператор continue, как в форме без метки, так и с меткой, может использоваться только в теле цикла. Использование его в любых других местах приводит к синтаксической ошибке. Когда выполняется оператор continue, текущая итерация цикла прерывается и начинается следующая. Для разных типов циклов это означает разное:
В цикле while указанное в начале цикла выражение проверяется снова, и если оно равно true, тело цикла выполняется с начала.
В цикле do/while происходит переход в конец цикла, где перед повторным выполнением цикла снова проверяется условие.
В цикле for вычисляется выражение инкремента и снова вычисляется выражение проверки, чтобы определить, следует ли выполнять следующую итерацию.
В цикле for/in цикл начинается заново с присвоением указанной переменной имени следующего свойства.
Обратите внимание на различия в поведении оператора continue в циклах while и for. Цикл while возвращается непосредственно к своему условию, а цикл for сначала вычисляет выражение инкремента, а затем возвращается к условию. В следующем примере показано использование оператора continue без метки для выхода из текущей итерации цикла для четных чисел:
Var sum = 0; // Вычислить сумму не четных чисел от 0 - 10 for (var i = 0; i
Оператор continue, как и break, может применяться во вложенных циклах в форме, включающей метку, и тогда заново запускаемым циклом необязательно будет цикл, непосредственно содержащий оператор continue. Кроме того, как и для break, переводы строк между ключевым словом continue и именем метки не допускаются.
Оператор returnВызов функции является выражением и подобно всем выражениям имеет значение. Оператор return внутри функций служит для определения значения, возвращаемого функцией. Оператор return может располагаться только в теле функции. Присутствие его в любом другом месте является синтаксической ошибкой. Когда выполняется оператор return, функция возвращает значение выражения вызывающей программе. Например:
Если функция не имеет оператора return, при ее вызове интерпретатор будет выполнять инструкции в теле функции одну за другой, пока не достигнет конца функции, и затем вернет управление вызвавшей ее программе. В этом случае выражение вызова вернет значение undefined. Оператор return часто является последней инструкцией в функции, но это совершенно необязательно: функция вернет управление вызывающей программе, как только будет достигнут оператор return, даже если за ним следуют другие инструкции в теле функции.
Оператор return может также использоваться без выражения, тогда она просто прерывает выполнение функции и возвращает значение undefined вызывающей программе. Например:
Function myFun(arr) { // Если массив содержит отриц. числа, прервать функцию for (var i = 0; i
Оператор throwИсключение - это сигнал, указывающий на возникновение какой-либо исключительной ситуации или ошибки. Возбуждение исключения (throw) - это способ просигнализировать о такой ошибке или исключительной ситуации. Перехватить исключение (catch) - значит обработать его, т.е. предпринять действия, необходимые или подходящие для восстановления после исключения.
В JavaScript исключения возбуждаются в тех случаях, когда возникает ошибка времени выполнения и когда программа явно возбуждает его с помощью оператора throw. Исключения перехватываются с помощью операторов try/catch/finally, которые описываются позже.
Оператор throw имеет следующий синтаксис:
throw выражение;
Результатом выражения может быть значение любого типа. Оператору throw можно передать число, представляющее код ошибки, или строку, содержащую текст сообщения об ошибке. Интерпретатор JavaScript возбуждает исключения, используя экземпляр класса Error одного из его подклассов, и вы также можете использовать подобный подход. Объект Error имеет свойство name , определяющее тип ошибки, и свойство message , содержащее строку, переданную функции-конструктору. Ниже приводится пример функции, которая возбуждает объект Error при вызове с недопустимым аргументом:
// Функция факториала числа function factorial(number) { // Если входной аргумент не является допустимым значением, // возбуждается исключение! if (number 1; i *= number, number--); /* пустое тело цикла */ return i; } console.log("5! = ", factorial(5)); console.log("-3! = ", factorial(-3));
Когда возбуждается исключение, интерпретатор JavaScript немедленно прерывает нормальное выполнение программы и переходит к ближайшему обработчику исключений. В обработчиках исключений используется оператор catch конструкции try/catch/finally, описание которой приведено в следующем разделе.
Если блок программного кода, в котором возникло исключение, не имеет соответствующей конструкции catch, интерпретатор анализирует следующий внешний блок программного кода и проверяет, связан ли с ним обработчик исключений. Это продолжается до тех пор, пока обработчик не будет найден.
Если исключение генерируется в функции, не содержащей конструкции try/catch/finally, предназначенной для его обработки, то исключение распространяется выше, в программный код, вызвавший функцию. Таким образом исключения распространяются по лексической структуре методов JavaScript вверх по стеку вызовов. Если обработчик исключения так и не будет найден, исключение рассматривается как ошибка и о ней сообщается пользователю.
Конструкция try/catch/finallyКонструкция try/catch/finally реализует механизм обработки исключений в JavaScript. Оператор try в этой конструкции просто определяет блок кода, в котором обрабатываются исключения. За блоком try следует оператор catch с блоком инструкций, вызываемых, если где-либо в блоке try возникает исключение. За оператором catch следует блок finally , содержащий программный код, выполняющий заключительные операции, который гарантированно выполняется независимо от того, что происходит в блоке try.
И блок catch, и блок finally не являются обязательными, однако после блока try должен обязательно присутствовать хотя бы один из них. Блоки try, catch и finally начинаются и заканчиваются фигурными скобками. Это обязательная часть синтаксиса, и она не может быть опущена, даже если между ними содержится только одна инструкция.
Следующий фрагмент иллюстрирует синтаксис и назначение конструкции try/catch/finally:
Try { // Обычно этот код без сбоев работает от начала до конца. // Но в какой-то момент в нем может быть сгенерировано исключение // либо непосредственно с помощью оператора throw, либо косвенно - // вызовом метода, генерирующего исключение. } catch (ex) { // Инструкции в этом блоке выполняются тогда и только тогда, когда в блоке try // возникает исключение. Эти инструкции могут использовать локальную переменную ex, // ссылающуюся на объект Error или на другое значение, указанное в операторе throw. // Этот блок может либо некоторым образом обработать исключение, либо // проигнорировать его, делая что то другое, либо заново сгенерировать // исключение с помощью оператора throw. } finally { // Этот блок содержит инструкции, которые выполняются всегда, независимо от того, // что произошло в блоке try. Они выполняются, если блок try завершился: // 1) как обычно, достигнув конца блока // 2) из-за операторов break, continue или return // 3) с исключением, обработанным приведенным в блоке catch выше // 4) с неперехваченным исключением, которое продолжает свое // распространение на более высокие уровни }
Обратите внимание, что за ключевым словом catch следует идентификатор в скобках. Этот идентификатор похож на параметр функции. Когда будет перехвачено исключение, этому параметру будет присвоено исключение (например, объект Error). В отличие от обычной переменной идентификатор, ассоциированный с оператором catch, существует только в теле блока catch.
Далее приводится более реалистичный пример конструкции try/catch. В нем вызываются метод factorial(), определенный в предыдущем примере, и методы prompt() и alert() клиентского JavaScript для организации ввода и вывода:
Try { // Запросить число у пользователя var n = Number(prompt("Введите положительное число", "")); // Вычислить факториал числа, предполагая, // что входные данные корректны var f = factorial(n); // Вывести результат alert(n + "! = " + f); } catch (ex) { // Если данные некорректны, управление будет передано сюда alert(ex); // Сообщить пользователю об ошибке }
Если пользователь введет отрицательное число, высветится предупреждающее сообщение:
Это пример конструкции try/catch без оператора finally. Хотя finally используется не так часто, как catch, тем не менее иногда этот оператор оказывается полезным. Блок finally гарантированно исполняется, если исполнялась хотя бы какая-то часть блока try, независимо от того, каким образом завершилось выполнение программного кода в блоке try. Эта возможность обычно используется для выполнения заключительных операций после выполнения программного кода в продолжении try.
В обычной ситуации управление доходит до конца блока try, а затем переходит к блоку finally, который выполняет необходимые заключительные операции. Если управление вышло из блока try как результат выполнения операторов return, continue или break, перед передачей управления в другое место выполняется блок finally.
Если в блоке try возникает исключение и имеется соответствующий блок catch для его обработки, управление сначала передается в блок catch, а затем - в блок finally. Если отсутствует локальный блок catch, то управление сначала передается в блок finally, а затем переходит на ближайший внешний блок catch, который может обработать исключение.
Если сам блок finally передает управление с помощью операторов return, continue, break или throw или путем вызова метода, генерирующего исключение, незаконченная команда на передачу управления отменяется и выполняется новая. Например, если блок finally сгенерирует исключение, это исключение заменит любое ранее сгенерированное исключение.
Функции являются одним из наиболее важных строительных блоков кода в JavaScript.
Функции состоят из набора команд и обычно выполняют какую-то одну определенную задачу (например суммирование чисел, вычисление корня и т.д.).
Код помещенный в функцию будет выполнен только после явного вызова этой функции.
Объявление функций1. Синтаксис:
//Объявление функции function имяФункции(пер1, пер2){ Код функции } //Вызов функции имяФункции(пер1,пер2);
2. Синтаксис:
//Объявление функции var имяфункции=function(пер1, пер2){Код функции} //Вызов функции имяфункции(пер1,пер2);
имяфункции задает имя функции. Каждая функция на странице должна иметь уникальное имя. Имя функции должно быть задано латинскими буквами и не должно начинаться с цифр.
пер1 и пер2 являются переменными или значениями, которые можно передавать внутрь функции. В каждую функцию может быть передано неограниченное количество переменных.
Обратите внимание: даже если в функцию не передаются переменные не забывайте вставлять круглые скобки "()" после имени функции.
Обратите внимание: имена функций в JavaScript чувствительны к регистру.
Пример JavaScript функцииФункция messageWrite() в примере ниже будет выполнена только после нажатия на кнопку.
Обратите внимание: в этом примере используется событие onclick. События JavaScript будут подробно рассмотрены далее в данном учебнике.
// Функция выводит текст на страницу function messageWrite() { document.write("Данный текст был выведен на страницу с помощью JavaScript!"); }
Передача функциям переменныхВы можете передавать функциям неограниченное количество переменных.
Обратите внимание: все манипуляции над переменными внутри функций на самом деле производятся не над самими переменными а над их копией, поэтому содержимое самих переменных в результате выполнения функций не изменяется.
/* Зададим функцию, которая прибавляет к переданной переменной 10 и выводит результат на страницу */
function plus(a){
a=a+10;
document.write("Вывод функции: " + a+"
");
}
var a=25;
document.write("Значение переменной до вызова функции: "+a+"
");
// Вызовем функцию передав ей в качестве аргумента переменную a
plus(a);
document.write("Значение переменной после вызова функции: "+a+"
");
Быстрый просмотр
Чтобы обращаться к глобальной переменной из функции, а не ее копии используйте window.имя_переменной .
Function plus(a){
window.a=a+10;
}
var a=25;
document.write("Значение переменной до вызова функции: "+a+"
");
plus(a);
document.write("Значение переменной после вызова функции: "+a+"
");
Быстрый просмотр
Команда returnС помощью команды return Вы можете возвращать из функций значения.
//Функция sum возвращает сумму переданных в нее переменных
function sum(v1,v2){
return v1+v2;
}
document.write("5+6=" + sum(5,6) + "
");
document.write("10+4=" + sum(10,4) + "
");
Быстрый просмотр
Встроенные функцииПомимо определяемых пользователем функций в JavaScript существуют еще и встроенные функции .
К примеру встроенная функция isFinite позволяет проверить является ли переданное значение допустимым числом.
Document.write(isFinite(40)+"
");
document.write(isFinite(-590)+"
");
document.write(isFinite(90.33)+"
");
document.write(isFinite(NaN)+"
");
document.write(isFinite("Это строка")+"
");
Быстрый просмотр
Обратите внимание: полный список встроенных функций JavaScript Вы можете найти в нашем .
Локальные и глобальные переменныеПеременные создающиеся внутри функций называются локальными переменными . Вы можете обращаться к таким переменным только внутри функций, в которых они были определены.
После завершения выполнения кода функции такие переменные уничтожаются. Это значит, что в разных функциях могут быть определены переменные с одинаковым именем.
Переменные, которые создаются вне кода функций называются глобальными переменными к таким переменным можно обращаться из любого места кода.
Если Вы объявляете переменную без var внутри функции она тоже становится глобальной.
Глобальные переменные уничтожаются только после закрытия страницы.
//Объявим глобальные переменные var1 и var2
var var1="var1 существует";
var var2;
function func1() {
//Присвоим var2 значение внутри функции func1
var var2="var2 существует";
}
//Из другой функции выведем содержимое переменной var1 и var2 на страницу
function func2() {
//Выводим содержимое переменной var1
document.write(var1 + "
");
//Выводим содержимое переменной var2
document.write(var2);
}
Быстрый просмотр
Обратите внимание: при выводе на экран переменная var2 будет иметь пустое значение, так как func1 оперирует с локальной "версией" переменной var2.
Использование анонимных функцийФункции, которые не содержат имени при объявлении называются анонимными .
Анонимные функции в основном объявляют не для последующего их вызова из кода как обычные функции, а для передачи другим функциям в качестве параметра.
Function arrMap(arr,func){ var res=new Array; for (var i=0;i
