ES6 之 函数的扩展 尾调用以及尾递归

函数参数的默认值

    function log(x, y) {
      y = y || 'world'
      console.log(x + ' ' + y);
    }
    log('hello') // hello world
    log('hello','China') // hello China
    log('hello', '') // hello world
    /*
    * 如果 y 没有赋值，指定默认值为world // log('hello') // hello world
    * 如果 y 有赋值，指定赋值  log('hello','China') // hello China
    * 如果 y 有赋值，但是为 boolean 值 false，则该赋值就不起作用了  log('hello', '') // hello world
    * */

函数的length属性

console.log((function (a) {}).length) // 1
console.log((function (a = 1) {}).length) // 0 
console.log((function (a, b = 1, c) {}).length) //1
console.log((function (a, b , c = 2) {}).length) // 2
// 返回没有赋值形参的个数
// 如果设置了默认值的参数不是尾参数，那么length属性也不再计入后面的参数

作用域

赋值的形参形成单独的作用域

rest参数

ES6 引入rest参数，（形式为“...变量名”），用于获取函数的多余参数，这样就不需要arguments对象了。rest参数搭配的变量是一个数组，该变量将多余的参数放入其中

    function add(...value) {
      let sum = 0
      for(let val of value) {
        sum += val
      }
      return sum
    }
    const NUM = add(2, 5, 8, 90)
    console.log(NUM)

箭头函数

var f = v => v;
// 如果见箭头函数不需要参数 或者 需要对个参数，就是用圆括号代表参数部分
var sum = (num1, num2) => num1 + num2
// 如果箭头函数的代码块部分多余一条语句，就要使用大括号将其阔起来，
// 并使用return语句返回
// 如果箭头函数直接返回一个对象，必须在对象外面加上括号
var getTempItem = id => ({ id: id, name: "Temp"})

// 箭头函数 注意事项
/*
* 函数体内的this对象就是定义时所在的对象，而不是使用时所在的队形
* 不可以当做构造函数
* 不可以使用arguments对象
* 不可以使用yield命令，因此箭头函数態用作Generator函数
* 箭头函数可以让this指向固定化，这种形式非常有利于封装回调函数
* 箭头函数可以绑定this，大大减少了显示绑定this对象的写法（call，apply，bind）*/

《ES6标准入门》 第三版

箭头函数有几个使用注意点。
（1）函数体内的this对象，就是定义时所在的对象，而不是使用时所在的对象。
（2）不可以当作构造函数，也就是说，不可以使用new命令，否则会抛出一个错误。
（3）不可以使用arguments对象，该对象在函数体内不存在。如果要用，可以用 rest 参数代替。
（4）不可以使用yield命令，因此箭头函数不能用作 Generator 函数。
上面四点中，第一点尤其值得注意。this对象的指向是可变的，但是在箭头函数中，它是固定的。

箭头函数可以让setTimeout里面的this，绑定定义时所在的作用域，而不是指向运行时所在的作用域。

箭头函数可以让this指向固定化，这种特性很有利于封装回调函数。

绑定this

箭头函数可以绑定this对象，大大减少了显式绑定this对象的写法（call、apply、bind）。

但是，箭头函数并不适用于所有场合，所以现在有一个 提案，提出了“函数绑定”（function bind）运算符，用来取代call、apply、bind调用。

函数绑定运算符是并排的两个冒号（::），双冒号左边是一个对象，右边是一个函数。该运算符会自动将左边的对象，作为上下文环境（即this对 象），绑定到右边的函数上面。

如果双冒号左边为空，右边是一个对象的方法，则等于将该方法绑定在该对象上面。

尾调用及优化

就是指某个函数的后一步是调用另一个函数。

函数调用会在内存形成一个“调用记录”，又称“调用帧”（call frame），保存调用位置和内部变量等信息。

如果在函数A的内部调用函数B，那 么在A的调用帧上方，还会形成一个B的调用帧。

等到B运行结束，将结果返回到A，B的调用帧才会消失。如果函数B内部还调用函数C，那就还有一 个C的调用帧，

以此类推。所有的调用帧，就形成一个“调用栈”（call stack）。

尾调用由于是函数的后一步操作，所以不需要保留外层函数的调用帧，因为调用位置、内部变量等信息都不会再用到了，只要直接用内层函数的调用 帧，取代外层函数的调用帧就可以了。

只保留内层函数的调用帧。如果所有函数都是尾调用，那么完全可以做到每次执行时，调用帧只有 一项，这将大大节省内存。这就是“尾调用优化”的意义。
注意，只有不再用到外层函数的内部变量，内层函数的调用帧才会取代外层函数的调用帧，否则就无法进行“尾调用优化”。

尾递归及优化

函数调用自身，称为递归。如果尾调用自身，就称为尾递归。

递归非常耗费内存，因为需要同时保存成千上百个调用帧，很容易发生“栈溢出”错误（stack overflow）。但对于尾递归来说，由于只存在一个调用帧， 所以永远不会发生“栈溢出”错误。

/* ----------- 普通递归 ------------------ */
function factorial(n) {
  if (n === 1) return 1;
  return n * factorial(n - 1);
}

let num1 = factorial(5)
console.time(1); //设置时间起点
console.log(num1); // 120
console.timeEnd(1); // 3.450ms
/* 上面代码是一个阶乘函数，计算n的阶乘，多需要保存n个调用记录，复杂度 O(n) 。 */


/* ----------- 尾递归 ------------------ */
/* 如果改写成尾递归，只保留一个调用记录，复杂度 O(1) 。 */
function factorial(n, total) {
  if (n === 1) return total;
  return factorial(n - 1, n * total);
}

let num2 = factorial(5, 1) // 120
console.time(1); //设置时间起点
console.log(num2); // 120
console.timeEnd(1); // 0.275ms

ES6 中只要使用尾递归，就不会发生栈溢出，相对节省内存。

/* 非尾递归的 费氏数列 Fibonacci */
function Fibonacci(n) {
  if (n <= 1) {
    return 1
  };
  return Fibonacci(n - 1) + Fibonacci(n - 2);
}

// let num21 = Fibonacci(10) // 573147844013817200000
// console.time(1); //设置时间起点
// console.log(num21); // 89
// console.timeEnd(1); // 4.030ms


// let num22 = Fibonacci(100) // 573147844013817200000
// console.time(2); //设置时间起点
// console.log(num22); // 堆栈溢出 
// console.timeEnd(2); //  4.堆栈溢出 

// let num23 = Fibonacci2(1000) // 7.0330367711422765e+208
// console.time(3); //设置时间起点
// console.log(num23); // 堆栈溢出 
// console.timeEnd(3); //  堆栈溢出 


/* 尾递归优化过的 Fibonacci 数列实现如下 */
function Fibonacci2(n, ac1 = 1, ac2 = 1) {
  if (n <= 1) {
    return ac2
  };
  return Fibonacci2(n - 1, ac2, ac1 + ac2);
}

// let num21 = Fibonacci2(10) // 573147844013817200000
// console.time(1); //设置时间起点
// console.log(num21); // 89
// console.timeEnd(1); // 3.469ms


// let num22 = Fibonacci2(100) // 573147844013817200000
// console.time(2); //设置时间起点
// console.log(num22); // 573147844013817200000
// console.timeEnd(2); //  4.511ms

// let num23 = Fibonacci2(1000) // 7.0330367711422765e+208
// console.time(3); //设置时间起点
// console.log(num23); // 7.0330367711422765e+208
// console.timeEnd(3); //  4.053ms

/* ES6 是如此，第一次明确规定，所有 ECMAScript 的实 现，都必须部署“尾调用优化”。这就是说，ES6 中只要使用尾递归，就不会发生栈溢出，相对节省内存。 */

/* 尾递归的实现，往往需要改写递归函数，确保后一步只调用自身。做到这一点的方法，就是把所有用到的内部变量改写成函数的参数。 */

function tailFactorial(n, total) {
  if (n === 1) return total;
  return tailFactorial(n - 1, n * total);
}

function factorial(n) {
  return tailFactorial(n, 1);
}

factorial(5) // 120

// 上面代码通过一个正常形式的阶乘函数factorial，调用尾递归函数tailFactorial，看起来就正常多了。
// 函数式编程有一个概念，叫做柯里化（currying），意思是将多参数的函数转换成单参数的形式。这里也可以使用柯里化。
function currying(fn, n) {
  return function (m) {
    return fn.call(this, m, n);
  };
}

function tailFactorial(n, total) {
  if (n === 1) return total;
  return tailFactorial(n - 1, n * total);
}

const factorial = currying(tailFactorial, 1);

factorial(5) // 120