【JS】变量提升的本质

在开始之前，我们先来看一看如下几个现象：

console.log(str); //undefined
console.log(fn); //ƒ fn() {}var str = "fantasy";
function fn() {}

如果对上述输出结果不感到陌生，那么你或许对变量提升有了一定了了解。

没错，这就是JS的"特性"之一。但与其说是一种特性，其实更是一种JS最初的设计缺陷。这种令人费解的特性时常会产生某些迷惑的行为。而JS为了解决这种缺陷，在ES6引入了const和let。

那const和let是否真的就不存在变量提升了？接下来会从底层出发，介绍变量提升的本质，帮助你对其有更深刻的理解。

变量提升的根本原因

首先我们需要了解，什么是变量提升？

变量提升并不是说某个变量会被真的提升到代码块的顶部，而是指 在代码执行之前，变量被提前创建于内存之中，这个现象就叫变量提升（对变量提升的其中一种理解）。

JS对一个变量声明语句的执行，可以分为以下三部分：创建，初始化，赋值。

创建

创建，就是将变量创建至内存的步骤。

在执行JS文件的过程中，解析引擎的方式是 先编译，后执行（在执行之时存在"边执行边解析"的JIT解析模式，与内容无关，不在此展开）。而解释，就是将JS代码生成一个AST抽象语法树，然后生成二进制编码的过程。在此过程中，就会将声明语句的变量，添加至进程所分配的内存当中，这也就对应着 "创建"。

也就是说，对于以下任意变量声明语句，在编译的过程中，都会将变量存放于内存当中：

var a = 10;
let b = 10;
const c = 10;

初始化

初始化介于声明与赋值之间，其也是const、let与var 在声明之前使用变量却存在不同现象的主要原因。

我们通过下述差异现象来区别分析var和let：

console.log(a); //undefined
var a = 10;console.log(b); //Uncaught ReferenceError: Cannot access 'b' before initialization
let b = 10;

对于var声明的a变量，在其声明语句之前使用a并不会报错，而会获得一个undefined值；但是对于let声明的b变量，却直接报了ReferenceError。为什么同样存在被创建过的两个变量，会存在如此差异呢？

首先在JS引擎对文件的编译阶段，二者都会将变量创建至内存之中。对于var声明语句，还会还编译的过程中执行一个 "初始化" 的操作，将其初始化一个undefined的值；而对于let，则不会在编译过程中执行这一步，let的初始化会在执行过程中，真正的执行到了这一行代码才会进行初始化，也就是发生在执行阶段。

而初始化的值，就会存在于其对应的执行上下文的变量环境对象当中。当真正执行到读取变量的代码行之时，对于变量a来说，会去变量环境中查找该变量，因为其此时已经初始化，因此能够获取到一个undefined的值；但是对于变量b来说，并没有初始化的操作，也就无法在变量环境对象中找到该变量，因此在执行到读取b的代码行直接抛出了 Cannot access 'b' before initialization 。这也就是所谓的 "暂时性死区"。

对于执行上下文和变量环境对象不了解也没关系，我们先说概念，介绍完毕再到最后统一介绍。

赋值

赋值操作发生在JS引擎的执行过程中，也就是将企图赋予的值真正赋值给变量的步骤。

当执行到声明语句所在代码行的时候，才会进行赋值。其发生在执行阶段。如下述所示：

var a = 10; //10
let b = 10; //10

当赋值发生之后，会将执行上下文中的变量环境对象中相应的值进行更新，之后的代码语句再次读取相应的变量，从该对象中找到的就是最新赋值的值。

经过上述过程，一个变量才完成了一个声明流程。但是对于不同的情况，会有不同的规则。我们可以将它称为"提升规则"。

变量的提升规则

首先明确一点：这里的提升，是指在编译阶段发生的"提升"。

var	创建提升；初始化提升
const	创建提升
let	创建提升
函数声明	创建提升；初始化提升；赋值提升

这也就是为什么在函数声明之前可以获取函数体，但是在var声明之前获取到的变量只是一个undefined，其根本原因是因为，函数在编译阶段会额外的进行赋值提升，而var只会初始化提升。

大家可以再思考以下问题：

console.log(a);
var a = 123;
function a() {}console.log(b);
function b() {}
var b = 123;

a和b的输出分别会是什么？

对于第一个示例，在JS引擎编译解析代码的过程中，首先遇到var，发生创建提升和初始化提升；然后继续解析，遇到函数声明，发现变量a已经创建并初始化，于是只进行复制提升；

对于第二个示例，编译过程中会先遇到函数声明，于是此时变量b创建提升，初始化提升，且赋值提升。当继续解析，遇到var只是，发现变量已经全部提升完毕，则不做任何事情。

因此，最终二者的输出结果是相同的，都是一个函数对象。

经过上述介绍，现在你或许知道如下例题会打印出什么：

console.log(a);
console.log(b);
function a() {}
var b = function () {};

了解了var和函数声明的差异，我们再来看看const和let的区别。

对于let和const来说，在编译阶段都会进行创建提升。也就是会将变量存于内存中，但是由于其没有进行初始化提升，因此不会存在于词法环境对象（与变量环境对象相似，但是这是一个针对于let和const的变量对象）。而当代码执行到相应的声明语句的时候，才会进行初始化。如：

let a 
const b = 1

在初始化之前，二者的行为都暂时保持统一。但是如果声明的时候包含了赋值语句，则二者会存在这样的差别：

let a = 1;
const b = 2;

对于let来说，会在初始化之后，立刻进行赋值操作；但是对于const，其本身不存在赋值这一说，只有初始化操作。也就是说，const b = 2 从本质上并不是先初始化b，然后赋值为2，正确的解释应该是给b初始化为2，并且以后永远都不能进行赋值操作。这也是const的特性："常量"。

变量环境和词法环境

解释完变量提升，我们再来解释一下在之前的描述过程中出现的变量环境对象、词法环境对象、执行上下文等概念。

首先，什么是执行上下文：在每一个函数调用之时，都会创建一个对应的执行上下文活动对象，该活动对象会在函数执行完毕之后销毁（不考虑闭包的情况下）。而对于全局环境来说，同样的，会存在一个全局执行上下文。

对于执行上下文活动对象，可以参考下图理解：

在执行上下文栈（也就是函数调用栈）中，存在的就是一个个如此的活动对象。

对于var、函数声明来说，其存放的位置为变量环境对象；而对于const和let来说，其存放的位置为词法环境对象。之所以会存在两个不同的环境对象，是因为在支持ES6的新语法的同时，依旧需要保持对旧语法的支持，也就是向下兼容。

结合代码来看：

var a = 123;
function b() {}
let c = 321;
const d = 456;

如上代码在执行到a声明语句之前的执行上下文中，应该是这样的：

而当其执行完d的声明语句，则应该是这样的：

这也就是为什么在声明语句的前面可以访问var和函数声明的变量，但是却无法访问let和const声明的的变量的原因。而这这种现象，也是为什么会在有些地方将const和let解释为不存在变量提升的根本原因。

对于变量提升这一说法，本身就是一个"伪命题"，它并没有很清晰的定义与边界。因此，对于const和let是否存在变量提升，无论怎么回答都是有道理的。

如果边界定义为能否在变量的声明语句执行之前使用，也就是变量是否会提升至变量环境对象或词法环境对象（初始化提升），那么const和let的确没有变量提升；

但是如果将变量提升从本质上去理解，他又确实存在提升，因为在JS引擎的编译阶段const和let的变量也会像var和函数声明一样，添加至内存当中（创建提升）。

甚至是在MDN文档当中，对于变量提升这一现象，也是存在着分歧的。从一开始所说的存在变量提升，到现在的解释：

let 允许你声明一个作用域被限制在块作用域中的变量、语句或者表达式。与 var 关键字不同的是，var 声明的变量作用域是全局或者整个函数块的。 var 和 let 的另一个重要区别，let 声明的变量不会在作用域中被提升。

因此，除非"变量提升"这一概念被明确的定义，只要你能够自圆其说，怎么解释都可行。比如我就更倾向于将变量提升理解为创建提升。

经过了上述的介绍，你应该对于变量提升有了不一样的理解了吧！

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