[Hard] 📄 Closure
1. What is Closure ?
什麼是 Closure ?
要理解閉包，需要先明白 JavaScript 的變數作用域，以及 function 是如何訪問外部變數的。
Variable Scope(變數作用域)
在 JavaScript 中，變數的作用域分為兩種，分別是 global scope & function scope。
// global scope
let a = 1;
function parentFunction() {
// function scope
let b = 2;
function childFunction() {
let c = 3;
console.log(a, b, c); // print 1 2 3, can access global scope & function scope
}
childFunction();
}
parentFunction();
console.log(a); // print 1, can access global scope
console.log(b, c); // 產生錯誤，無法存取 function scope 內的變數
Closure example
Closure 的觸發條件是，有一個子函式定義在父函式內，且透過 return 的方式回傳，達到保存子函式內的環境變數(等於迴避了 Garbage Collection(垃圾回收機制))。
function parentFunction() {
let count = 0;
return function childFunction() {
count += 1;
console.log(`目前計數：${count}`);
};
}
const counter = parentFunction();
counter(); // print 目前計數：1
counter(); // print 目前計數：2
// count 變數不會被回收，因為 childFunction 仍然存在，並且每次呼叫都會更新 count 的值
但要注意，因為閉包會將變數保存在記憶體中，所以如果變數過多，會導致記憶體占用過大(不能濫用閉包)，進而影響效能。
2. Create a function that meets the following conditions
建立符合下述條件的 function(使用閉包觀念來處理)
plus(2, 5); // output 7
plus(2)(5); // output 7
First Solution : two functions
將兩個 function 進行分拆後處理
function plus(value, subValue) {
return value + subValue;
}
console.log(plus(2, 5));
// use closure save variable
function plus(value) {
return function (subValue) {
return value + subValue;
};
}
console.log(plus(2)(5));
Second Solution : single function
當然第一種解法有不小的機率被 reject，所以需要嘗試合併在同一個 function。
function plus(value, subValue) {
// 利用每次傳入參數的多寡來判斷
if (arguments.length > 1) {
return value + subValue;
} else {
return function (item) {
return value + item;
};
}
}
console.log(plus(2, 5));
console.log(plus(2)(5));
3. Please take advantage of the closure feature to increase the number
請利用閉包的特性，將數字遞增
function plus() {
// code
}
var obj = plus();
obj.add(); // print 1
obj.add(); // print 2
First Solution : return variable
這邊不使用 Arrow Function，改用一般 function 的形式。
function plus() {
let cash = 0;
let counter = {
add() {
cash += 1;
console.log(cash);
},
};
return counter;
}
var obj = plus();
obj.add();
obj.add();
Second Solution : return object
前一個解法中，也可以直接將 object 包裹在 return 中
function plus() {
let cash = 0;
return {
add: function () {
cash += 1;
console.log(cash);
},
};
}
var obj = plus();
obj.add();
obj.add();
4. What will be printed in this nested function call?
這段巢狀函式呼叫會印出什麼？
function a(aa) {
aa();
}
function b(bb) {
bb();
}
function c() {
console.log('hello');
}
a(b(c));
解析
執行結果：
hello
TypeError: aa is not a function
詳細執行流程
// 執行 a(b(c))
// JavaScript 從內到外執行函式
// 步驟 1：執行最內層 b(c)
b(c)
↓
// c 函式被當作 參數傳入 b
// b 函式內部執行 bb()，也就是 c()
c() // 印出 'hello'
↓
// b 函式沒有 return 語句
// 所以返回 undefined
return undefined
// 步驟 2：執行 a(undefined)
a(undefined)
↓
// undefined 被當作參數傳入 a
// a 函式內部嘗試執行 aa()
// 也就是 undefined()
undefined() // ❌ 報錯：TypeError: aa is not a function
為什麼會這樣？
1. 函式執行順序（從內到外）
// 範例
console.log(add(multiply(2, 3)));
↑ ↑
| └─ 2. 先執行 multiply(2, 3) → 6
└────── 3. 再執行 add(6)
// 相同概念
a(b(c))
↑ ↑
| └─ 1. 先執行 b(c)
└─── 2. 再執行 a(b(c) 的結果)
2. 函式沒有 return 時返回 undefined
function b(bb) {
bb(); // 執行了，但沒有 return
} // 隱含 return undefined
// 等同於
function b(bb) {
bb();
return undefined; // JavaScript 自動加上
}
3. 嘗試呼叫非函式會報錯
const notAFunction = undefined;
notAFunction(); // TypeError: notAFunction is not a function
// 其他會報錯的情況
null(); // TypeError
123(); // TypeError
'string'(); // TypeError
如何修正？
方法 1：讓 b 函式回傳一個函式
function a(aa) {
aa();
}
function b(bb) {
bb();
return function () {
console.log('b executed');
};
}
function c() {
console.log('hello');
}
a(b(c));
// 輸出：
// hello
// b executed
方法 2：直接傳入函式，不要先執行
function a(aa) {
aa();
}
function b(bb) {
return function () {
bb();
};
}
function c() {
console.log('hello');
}
a(b(c)); // 只印出 'hello'
// 或者這樣寫
a(() => b(c)); // 印出 'hello'
方法 3：改變執行邏輯
function a(aa) {
aa();
}
function b(bb) {
bb();
}
function c() {
console.log('hello');
}
// 分開執行
b(c); // 印出 'hello'
a(() => console.log('a executed')); // 印出 'a executed'
相關考題
題目 1：如果改成這樣呢？
function a(aa) {
return aa();
}
function b(bb) {
return bb();
}
function c() {
console.log('hello');
return 'world';
}
console.log(a(b(c)));
點擊查看答案
hello
world
解析：
b(c)→ 執行c()，印出'hello'，回傳'world'a('world')→ 執行'world'()... 等等，這還是會報錯！
正確答案：
hello
TypeError: aa is not a function
因為 b(c) 回傳 'world'（字串），a('world') 嘗試執行 'world'()，字串不是函式，所以報錯。
題目 2：如果全部都有 return 呢？
function a(aa) {
return aa;
}
function b(bb) {
return bb;
}
function c() {
return 'hello';
}
const result = a(b(c));
console.log(result);
console.log(result());
點擊查看答案
[Function: c]
hello
解析：
b(c)→ 回傳c函式本身（沒有執行）a(c)→ 回傳c函式本身result是c函式result()→ 執行c()，回傳'hello'
記憶重點
// 函式呼叫優先級
a(b(c))
↓
// 1. 先執行最內層
b(c) // 如果 b 沒有 return，就是 undefined
↓
// 2. 再執行外層
a(undefined) // 嘗試執行 undefined() 會報錯
// 解決方法
// ✅ 1. 確保中間函式有回傳函式
// ✅ 2. 或使用箭頭函式包裝
a(() => b(c))