詳解JavaScript棧內存與堆內存

2024-05-06 16:49:35

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內存分配

在編譯階段，除了聲明變量和函數，查找環境中的標識符這兩項工作之外，還會進行內存分配。不同類型的數據會分配到不同的內存空間：

棧內存：引擎執行代碼時工作的內存空間，除了引擎，也用來保存基本值和引用類型值的地址。
堆內存：用來保存一組無序且唯一的引用類型值，可以使用棧中的鍵名來取得。

示意圖：

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賦值與賦址

引擎不能直接操作堆內存中的數據，這就造成了對同一個變量賦不同類型的值，會出現完全不同的效果：為一個變量賦基本值時，實際上是創建一個新值，然后把該值賦給新變量，可以說這是一種真正意義上的" 賦值 “；為一個變量賦引用值時，實際上是為新變量添加一個指針，指向堆內存中的一個對象，屬于一種” 賦址 "操作。

例子：

//基本值var a = 1;var b = a;a = 2;console.log(a); //輸出：2console.log(b); //輸出：1//引用值//變量 c 和 d 指向堆中的同一個數組var c = [0, 1, 2];var d = c;c[0] = 5;console.log(c); //輸出：[5, 1, 2]console.log(d); //輸出：[5, 1, 2]

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淺拷貝

淺拷貝可以簡單理解為，發生在棧中的拷貝行為，只能拷貝基本值和引用值的地址。

實現方式

ES6 定義了 Object.assign() 方法來實現淺拷貝。

例子：

let a = {  name: "Tom",  obj: {    age: 19  }}let b = Object.assign({}, a);console.log(b); //輸出：{name: "Tom",obj: {age: 20}}a.name = "Amy";a.obj.age = 20;console.log(a); //輸出：{name: "Amy",obj: {age: 20}}console.log(b); //輸出：{name: "Tom",obj: {age: 20}}數組的 slice() 方法也屬于淺拷貝例子：var a = [0, [1]];var b = a.slice(0);a[0] = 8;a[1][0] = 9;console.log(a); //輸出：[8, [9]]console.log(b); //輸出：[0, [9]]

*concat() 方法也屬于淺拷貝，這里不再敘述。

深拷貝

深拷貝可以簡單理解為，同時發生在棧中和堆中的拷貝行為，除了拷貝基本值和引用值的地址之外，地址指向的堆中的對象也會發生拷貝。

實現方式

將需要深拷貝的對象序列化為一個 JSON 字符串，然后根據這個字符串解析出一個結構和值完全一樣的新對象，可以間接實現深拷貝。

例子：

let a = {  name: "Tom",  obj: {    age: 19  }}var b = JSON.parse(JSON.stringify(a));console.log(b); //輸出：{name: "Tom",obj: {age: 19}}a.name = "Amy";a.obj.age = 20;console.log(a); //輸出：{name: "Amy",obj: {age: 20}}console.log(b); //輸出：{name: "Tom",obj: {age: 19}}

*這種方法需要保證對象是安全的，例如屬性值不能是 undefined、symbol、函數、日期和正則。

使用 $.extend() 方法實現深拷貝

$.extend() 方法并非原生 JavaScript 提供的方法，屬于 jquery 的方法。這個方法提供的實現深拷貝的基本思路是：如果是基本值或除了對象或數組之外的引用值，直接賦值；如果是對象或數組就需要進行遞歸，直到遞歸到基本值或除了對象或數組之外的引用值為止。

jquery 中 $.extend() 方法的代碼片段：

//如果 copy 內容是數組或對象則繼續調用 extend 函數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 內容不是數組或對象則直接賦值} else if (copy !== undefined) {  target[name] = copy;}

參考 $.extend() 方法的思路，我們可以自己探索深拷貝的實現方式：

例子：

//深拷貝函數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])) {      //如果是對象或數組，繼續調用 extend 函數      target[key] = extend(source[key]);    } else {      //遞歸到基本值或除了對象或數組之外的引用值，直接賦值      target[key] = source[key];    }  }  return target;}//測試代碼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); //輸出：Amyconsole.log(b.a5); //輸出：Toma.obj.s = "pen";console.log(a.obj.s); //輸出：penconsole.log(b.obj.s); //輸出：booka.arr[3][0] = 9999;console.log(a.arr[3][0]); //輸出：9999console.log(b.arr[3][0]); //輸出：4

運行時流程圖

結合本課的的內容，JavaScript 的運行時流程圖如下：

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