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JavaScript中參數的傳值與傳址心得

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JavaScript中參數傳遞到底是「傳值」(passing by value) 還是「傳址」(passing by refernce) ,似乎常常造成許多人混亂。我自己原本也一直以為JavaScript只是傳值而非傳址,而為此混亂了好一陣子。特別是在撰寫物件導向的JavaScript程式時更容易造成混亂。
有人認為JavaScript的函數(function)會依據你輸入參數的資料類型來區分傳值還是傳址,物件(object)的話會使用傳址,非物件的則是使用傳值。但實際上,我認為JavaScript的本質是傳址而非傳值。而端看你在函數裡面是否修改參數的記憶體位址(也就是建立新的資料給參數),來決定是否影響函數之外的參數資料。
以下我們就來一一地檢視一下JavaScript究竟是傳值或是傳址的參數傳遞運作方式吧。

2016/1/14更新:根據底下留言網友討論指出了我原文的錯誤,可以發現其實JavaScript本質仍是「傳值而非傳址」。雖然下面文章仍放著給大家參考,但下面的討論更有看頭。希望觀看這篇的讀者能夠連下面的討論一併閱讀,方能深入瞭解JavaScript的奧妙。

參數傳值:Number、String、Boolean等非Object類型

當輸入給函數的參數類型為非物件(object)的資料型態,例如Number(數字)、String(字串)或是Boolean(布林邏輯值)的時候,JavaScript的函數會以傳值的方式來處理。傳值的意思是說,輸入到函數裡面的參數會被複製一份,而在函數裡面對參數的操作,不會影響到外在參數的影響。
以下是一段示範用的程式碼:
<script type="text/javascript">
//宣告變數,資料類型為字串
var paramA = 'original';

//確認變數資料
document.write(paramA + '<br />');    //輸出 original

//定義函數,在函數中修改參數資料,並且輸出做確認
function changeParamA(paramA)
{
    //修改參數
    paramA = 'changed';
    
    //確認被修改之後的參數資料
    document.write(paramA + '<br />');    //輸出 changed
}

//在函數中修改參數
changeParamA(paramA);    //在函數中運作,輸出 changed

//被函數修改之後,仍然維持原本的資料
document.write(paramA + '<br />');    //輸出 original
</script>

上面的例子的輸出結果將會是:
original
changed
original

由此可知,JavaScript函數中使用參數為字串資料類型時,將會是以傳值的方式運作。同樣的道理也適用於數字、布林值上。

參數傳址:Object

當輸入給函數的參數資料類型為Object(物件)時,JavaScript會以傳址的方式來處理。傳址的意思是說,輸入的函數裡面的參數只是「記憶體中的位置」,而在函數裡面對參數的操作,其實是對記憶體位置中的該物件進行修改,因此函數之外的參數也會受到影響。
以下是一段示範用的程式碼:
<script type="text/javascript">
//宣告變數,資料類型為物件
var paramB = {
    attr: 'original'
};

//確認變數資料
document.write(paramB.attr + '<br />');    //輸出 original

//定義函數,在函數中修改參數資料,並且輸出做確認
function changeParamB(paramB)
{
    //修改參數。注意修改的方式,是直接指定物件的屬性進行修改,而非建立新的物件。    
paramB.attr = "changed";
    
    //確認被修改之後的參數資料
    document.write(paramB.attr + '<br />');    //輸出 changed
}

//在函數中修改參數
changeParamB(paramB);    //在函數中運作,輸出 changed

//被函數修改之後,物件的屬性也跟著改變了
document.write(paramB.attr + '<br />');    //輸出 changed
</script>

上面例子中輸出的結果將會是:
original
changed
changed

在上面的例子中,你可以發現到以物件資料型態輸入函數中的參數,在函數中被修改之後,在函數之外也會跟著受到影響,一般來說這會被視為傳址的參數傳遞方式。

再探Object的參數傳遞

在上一節介紹傳址的例子中,函數修改參數的方式是指定物件的屬性進行修改。但是如果函數修改參數的方式是直接指定新的物件、或是輸入其他的資料類型,那麼函數之外的參數就不會受到修改,也就是傳值的參數傳遞。
以下是一段示範用的程式碼:
<script type="text/javascript">
//宣告變數,資料類型為物件
var paramC = {
    attr: 'original'
};

//確認變數資料
document.write(paramC.attr + '<br />');    //輸出 original

//定義函數,在函數中修改參數資料,並且輸出做確認
function changeParamC(paramC)
{
    //修改參數。注意修改的方式,是建立新的物件,而新的物件裡面也包含attr屬性。
    paramC = {
        attr: 'changed'
    };
    
    //確認被修改之後的參數資料
    document.write(paramC.attr + '<br />');    //輸出 changed
}

//在函數中修改參數
changeParamC(paramC);    //在函數中運作,輸出 changed

//被函數修改之後,仍然維持原本的資料
document.write(paramC.attr + '<br />');    //輸出 original
</script>

上面例子中輸出的結果將會是:
original
changed
original

你會發現到,即使輸入參數的資料類型為物件,但是當你在函數中為參數指定新的資料的時候,函數之外的參數並不會受到影響,是為傳值參數傳遞的運作方式。

推測JavaScript是傳址方式運作

因此由以上的例子中,我可以得到一個推測的結論:JavaScript一直都是用傳址的參數傳遞。只是根據函數對於參數是否變更參數的記憶體位址,而會有看起來像是傳值或傳址的運作差異。
在以物件傳遞、修改物件屬性的paramB例子中,函數本身並沒有修改參數的記憶體位址,也就是沒有給予paramB新建立的資料(新的資料就是一個新的記憶體位址),因此在函數中被修改的paramB,函數之外也會受到影響。
而paramA跟paramC的例子裡都是建立了新的資料給參數,修改了參數本身的記憶體位址,讓函數裡面運作的參數跟函數之外兩者互不相干,因此乍看之下就類似傳值的運作方式。

參數傳值或是傳址運作:Array

那麼我們再回頭來看看JavaScript中一種特殊的資料型態:Array(陣列)。陣列本質上屬於「Object」,那麼把陣列作為參數輸入函數時,究竟是傳值還是傳址呢?由前面的推論中可知,這是根據函數裡面對於參數的操作是否參數為建立新的資料來判斷
以下是一段示範用的程式碼:
<script type="text/javascript">
//宣告變數,資料類型為陣列
var paramAry = ['original'];

//確認變數資料
document.write(paramAry[0] + '<br />');    //輸出 original

//定義函數,在函數中修改參數資料,並且輸出做確認
function changeParamAry1(paramAry)
{
    //修改參數。注意修改的方式,是建立新的陣列。
    paramAry = ['changed'];
    
    //確認被修改之後的參數資料
    document.write(paramAry[0] + '<br />');    //輸出 changed
}

function changeParamAry2(paramAry)
{
    //修改參數。注意修改的方式,是修改陣列裡面的索引,而非建立新的陣列。
    paramAry[0] = 'changed';
    
    //確認被修改之後的參數資料
    document.write(paramAry[0] + '<br />');    //輸出 changed
}

//在函數中修改參數
changeParamAry1(paramAry);    //在函數中運作,輸出 changed

//被函數修改之後,仍然維持原本的資料
document.write(paramAry[0] + '<br />');    //輸出 original

//在函數中修改參數
changeParamAry2(paramAry);    //在函數中運作,輸出 changed

//被函數修改之後,參數的資料已經被修改
document.write(paramAry[0] + '<br />');    //輸出 changed
</script>

上面例子中輸出的結果將會是:
original
changed
original
changed
changed

因此你可以發現到,根據函數對於參數的操作,就會造成傳值或傳址的運作差異。

結語

當JavaScript越寫越複雜之後,對於參數的傳值或傳址就會越來越注重。也許是我讀的JavaScript的書不夠多,像這種基礎的概念居然都不是從書上得來,而是在網路上找尋各個程式設計師的心得與探討之後,再整理出來的。
題外話,因為這篇主要是整理理論的東西,沒什麼圖片。秉持著一篇文章一定要有一張圖的精神,就去ICON FINDER找了張JavaScript的圖示來貼在開頭XD 而最近都在談JavaScript的東西,因此我也為這個Blog加入了JavaScript的分類標籤。之前的發文就待有空時再來整理歸類到JavaScript標籤去吧。

參考資源

總共26 則留言, (我要發問)

  1. 寫的很不錯....
    借我轉錄哦

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  2. 感謝你的稱讚!我會繼續努力的!

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  3. 版主寫的真好!學習到了不少~~想請教一下,為什麼字串會是傳值咧,而非傳址這一點我一直搞不清楚。難不成字串也是基本型態,在javascript裡。

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  4. 字串是基本型態而非物件沒錯(JavaScript不是Ruby啊),但問題點並不是要指定給的值的類型,而是你是修改的是變數本身還是變數(物件型態)的屬性

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  5. 關於這個傳址還是傳值的問題,我最近在看Learning Python的時候,發現Python也會有非常類似的問題(感覺上Python的資料型態就是跟JavaScript很像)

    關注的重點並不是傳過去的資料,而是接受的資料是怎樣的類型。

    物件的屬性、陣列的某一個索引,他們儲存的都是「記憶體的位置」而已。
    因此當記憶體位置被替換時,所有用同一個物件、陣列的程式都會受到影響。

    這是非常嚴重的問題,但只要能夠好好認識、熟悉程式語言的特性,我們依然可以快樂地和他相處喔!

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  6. 在function的參數欄位上宣告的參數是一個變數值,亦即該function的私有變數;該變數值被投入值之後該值就指向投入值的物件的記憶體位置,而function中將參數欄位變數值重新給予一個值,這時候指向的就是新的值,所以....Js一直都是傳址呼叫,因為就連String等這些被一般語言認定的基本變數型態,其實也是衍生自Object,而且傳址呼叫比傳值還是快很多

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  7. To 7樓匿名:

    原來如此,感謝你的說明。

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  8. 意外找到這篇文章
    超詳細的感謝大大精闢的分析

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  9. To 9樓匿名,

    不客氣。
    不過請一併連著下面comment一起看,下面延伸討論也很有一看的價值。

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  10. 版主參考一下
    http://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/d53a7bd4(v=vs.94).aspx

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  11. To 11樓匿名,

    感謝提供訊息

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  12. 如果更簡單地理解的話, 就是基本型態跟物件型態在stack裡面存的東西不同,
    基本型態(string, number, boolean, undefined, null)直接存值, 而物件型態存的是指標.
    當參數傳遞的時候, 是copy一份stack裡面的值到function的scope裡, 因而造成不同的結果...

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  13. To YC

    你說的沒錯,分清楚「基本形態」跟「物件形態」是很重要的

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  14. 哇!! 這是我最需要的基礎教學
    感謝版主詳細的解說!!!!

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  15. 版主您好,不小心路過此處,
    內容很豐富,但在11樓和13樓的留言之後,
    不太瞭解為何版主您的結論還是
    『我認為JavaScript的本質是傳址而非傳值』

    事實上,13樓所述的意思與您剛好相反,
    即是『JavaScript的本質是傳值而非傳址』,
    有時候會有傳址呼叫的感覺,
    是因為在javascript裡,object的值就是這個object的址
    可參考w3schools的描述:
    http://www.w3schools.com/js/js_function_parameters.asp

    除了提到Arguments are Passed by Value外,
    最後一段有兩條加粗的句子,簡單說可以是修改參數的規則:
    1. Changes to arguments are not visible (reflected) outside the function.
    2. Changes to object properties are visible (reflected) outside the function.
    改變傳入的arguments對函式外是不會有任何影響的,
    但如果傳入的是object,更改object的properties後在函式外也會看到其變動,
    因為函式內得到的是object的位址,
    更改object的properties只是到那個位址去修改值,這是被允許的,
    但即使傳遞的是object,第一條規則仍需遵守,
    所以在您最後舉的例子中,產生一個新陣列指派給paramAry,
    是想要改變函式外傳進來的『值』,
    這種更改對函式外的變數來說是不會有影響的。

    在11樓連結的網頁也有一段解釋:
    『雖然物件和陣列是以傳址方式來傳遞,但如果您直接在函式中以新值來覆寫它們,
    則新值並不會反映到函式以外。只有對物件屬性或陣列元素的變更才能在函式以外顯示。』
    那意思其實也是一樣的。

    JavaScript近幾年越來越重要,很多觀念也越來越清楚,
    希望版主能將文章稍做修改避免讓剛學習的人一開始就有所混洧,
    感謝。

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  16. To 花生狼,

    您說的非常好,我把說明加到原文裡面去了。
    感謝您!

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  17. 13樓+1
    傳變數的值,只是變數裡面有時候裝的值是址(例如物件),再來就是scope問題,function外的變數是global,內部是local(含function宣告時定義的參數),

    版主的例子把function外的變數和參數取相同的名稱,但即使名稱相同,仍是scope不同的兩個不同變數,以第一個傳物件的例子來說,呼叫函數時傳入的paramB其scope是global,其內部存的物件scope也是global,在呼叫函數的過程中global的paramB把其值,也就是其中的物件傳入存到函數的local變數paramB中,此時函數中的paramB只是裝著global物件的local變數,

    第一個例子修改的paramB.attr這個屬性其scope是global的,所以改了之後函數外面也有效果,而第二個例子裡面重新指定新物件的動作,其實只是替換掉了local 的paramB裡面的東西,把原本的global scope的物件換成了新指定的local物件(函數中宣告的物件scope是local),此時函數裡面的paramB變數和其內部儲存的物件scope都是local,已經和外面的東西完全無關了,只是名稱一模一樣的兩個不同變數,分別裝著一模一樣但scope不同的兩個物件,後面的array例子也是相同的原因

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    1. 我想問題應該不是scope。
      如果你說是在function外面的global scope宣告變數,在傳入function中處理的話,那第一個例子var paramA = 'original'; 就應該會被影響。

      我還是覺得這是關係到傳送給function的是「基本形態」(number, string, boolean)還是「object」(包括array,這也是一個object)。
      前者會傳值,function內修改變數不會影響到function外
      但是後者是傳址,JavaScript傳送的是object的位址,而非複製一個新的object

      大概就這樣的差別,應該不是scope的問題啦。

      刪除
  18. 第一個例子傳進函數的是值,而非global 變數本身的位址,在裡面被修改值的是local的paramA,並未影響global的paramA,所以外部讀其值還是original,不受影響,詳細點說就是var paramA = 'original' , 宣告了一個scope global的變數paramA,並賦字串值 'original' 然後宣告了changeParamA函數,並定義一個參數名稱也叫paramA,但這是函數的local變數,與global的paramA不同,接下來呼叫changeParamA函數,並傳入外部global變數paramA的值,也就是字串 'original' 存入內部local變數paramA, 接著在函數內部對 local 變數 paramA做重新賦值的動作,賦予其新字串'changed'覆寫掉字串'original' ,這個動作並未不會影響外部的global 變數 paramA的值,因為雖然變數名稱相同,但兩個變數scope不同,位址也不同,對內部local paramA修改其值不會影響外部的global paramA的值,在外部用document.write(paramA + '
    ');讀到的值當然還是字串'original'囉,為何應該會被影響呢? 不論傳入的是基本形態的值還是物件,造成範例結果的原因是在修改到的是global變數的位址的值還是local變數的位址的值這個層面,所以我才會說跟scope有關,如果有誤還請指正^^

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  19. 回覆
    1. 您想用scope的方式來解釋也可以啦……
      總之參數如果是基本形態,那就是local scope

      看來看去,影響關鍵還是要看傳送的是基本形態還是物件。
      但是這時候還是回歸到傳值還是傳址比較容易理解,scope反而讓人覺得複雜許多。

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  20. 我看法直觀 通俗一些, 如下:
    如果說 知道 這變數型態的長度的話, 那傳值無妨, 因為兩邊都配一樣長度, 內容直接 copy 過去了
    如果說 壓根不知道 這變數型態的長度, 那唯一還能確定長度的就只剩存放這變數的"址", 所以就只好兩邊 都配 一樣的 "址"的長度, 把"址" copy 過去了

    到底傳值 還是 傳址 都是依據 "能否知道該變數的長度" 而定

    這應該是一般 language 都會遇到的問題啦

    回覆刪除

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