前端面试手写代码——call、apply、bind

1 call、apply、bind 用法及对比

1.1 Function.prototype

三者都是Function原型上的方法，所有函数都能调用它们

Function.prototype.call

Function.prototype.apply

Function.prototype.bind

1.2 语法

fn代表一个函数

fn.call(thisArg, arg1, arg2, ...) // 接收参数列表

fn.apply(thisArg, argsArray) // apply 接收数组参数

fn.bind(thisArg, arg1, arg2, ...) // 接收参数列表

1.3 参数说明

thisArg：在 fn 运行时使用的 this 值

arg1,arg2,...：参数列表，传给 fn 使用的

argsArray：数组或类数组对象（比如Arguments对象），传给 fn 使用的

1.4 返回值

call、apply：同 fn 执行后的返回值

bind：返回一个原函数的拷贝，并拥有指定的 this 值和初始参数。并且返回的函数可以传参。

const f = fn.bind(obj, arg1, arg2, ...)

f(a, b, c, ...)

// 调用 f 相当于调用 fn.call(obj, ...args)

// args是调用bind传入的参数加上调用f传入的参数列表

// 即arg1,arg2...a,b,c...

1.5 作用

三个方法的作用相同：改变函数运行时的this值，可以实现函数的重用

1.6 用法举例

function fn(a, b) {

    console.log(this.myName);

}

const obj = {

    myName: '蜜瓜'

}

fn(1, 2)

// 输出：undefined

// 因为此时this指向全局对象，全局对象上没有myName属性

fn.call(obj, 1, 2)

fn.apply(obj, [1, 2])

// 输出：蜜瓜

// 此时this指向obj，所以可以读取到myName属性

const fn1 = fn.bind(obj, 1, 2)

fn1()

// 输出：蜜瓜

// 此时this指向obj，所以可以读取到myName属性

1.7 三个方法的对比

方法	功能	参数	是否立即执行
`apply`	改变函数运行时的`this`值	数组	是
`call`	改变函数运行时的`this`值	参数列表	是
`bind`	改变函数运行时的`this`值	参数列表	否。返回一个函数

apply和call会立即获得执行结果，而bind会返回一个已经指定this和参数的函数，需要手动调用此函数才会获得执行结果
apply和call唯一的区别就是参数形式不同
只有apply的参数是数组，记忆方法：apply和数组array都是a开头

2 实现call、apply、bind

2.1 实现call

2.1.1 易混淆的变量指向

现在我们来实现call方法，命名为myCall

我们把它挂载到Function的原型上，让所有函数能调用这个方法

// 我们用剩余参数来接收参数列表

Function.prototype.myCall = function (thisArg, ...args) {

  console.log(this)

  console.log(thisArg)

}

首先要明白的是这个函数中this、thisArg分别指向什么

看看我们是怎么调用的：

fn.myCall(obj, arg1, arg2, ...)

所以，myCall中的this指向fn，thisArg指向obj（目标对象）

我们的目的是让fn运行时的this（注意这个this是fn中的）指向thisArg即目标对象

换句话说就是让fn成为obj这个对象的方法来运行（核心思路）

2.1.2 简易版call

我们根据上述核心思路可以写出一个简单版本的myCall

Function.prototype.myCall = function (thisArg, ...args) {

  // 给thisArg新增一个方法

  thisArg.f = this; // this就是fn

  // 运行这个方法，传入剩余参数

  let result = thisArg.f(...args);

  // 因为call方法的返回值同fn

  return result;

};

call方法的基本功能就完成了，但是显然存在问题：

倘若有多个函数同时调用这个方法，并且目标对象相同，则存在目标对象的f属性被覆盖的可能

fn1.myCall(obj)

fn2.myCall(obj)

目标对象上会永远存在这个属性f

解决方案：

ES6引入了一种新的原始数据类型Symbol，表示独一无二的值，最大的用法是用来定义对象的唯一属性名。
delete 操作符用于删除对象的某个属性

2.1.3 优化明显问题后的call

优化后的myCall：

Function.prototype.myCall = function (thisArg, ...args) {

  // 生成唯一属性名，解决覆盖的问题

  const prop = Symbol()

  // 注意这里不能用.

  thisArg[prop] = this;

  // 运行这个方法，传入剩余参数，同样不能用.

  let result = thisArg[prop](...args);

  // 运行完删除属性

  delete thisArg[prop]

  // 因为call方法的返回值同fn

  return result;

};

至此myCall方法的功能就相对完整了，但是还有一些细节需要补充

2.1.4 补充细节后的call

如果我们传入的thisArg（目标对象）是undefined或者null，我们就将其替换为指向全局对象（MDN文档就是这么描述的）

// 完整代码

Function.prototype.myCall = function (thisArg, ...args) {

  // 替换为全局对象：global或window

  thisArg = thisArg || global

  const prop = Symbol();

  thisArg[prop] = this;

  let result = thisArg[prop](...args);

  delete thisArg[prop];

  return result;

};

2.2 实现apply

apply和call实现思路一样，只是传参形式不同

// 把剩余参数改成接收一个数组

Function.prototype.myApply = function (thisArg, args) {

  thisArg = thisArg || global

  // 判断是否接收参数，若未接收参数，替换为[]

  args = args || []

  const prop = Symbol();

  thisArg[prop] = this;

  // 用...运算符展开传入

  let result = thisArg[prop](...args);

  delete thisArg[prop];

  return result;

};

2.3 实现bind

2.3.1 简易版bind

实现思路：bind会创建一个新的绑定函数，它包装了原函数对象，调用绑定函数会执行被包装的函数

前面已经实现了call和apply，我们可以选用其中一个来绑定this，然后再封装一层函数，就能得到一个简易版的方法：

Function.prototype.myBind = function(thisArg, ...args) {

  // this指向的是fn

  const self = this

  // 返回绑定函数

  return function() {

    // 包装了原函数对象

    return self.apply(thisArg, args)

  }

}

2.3.2 注意点

注意apply的参数形式是数组，所以我们传入的是args而非...args
为什么要在return前定义self来保存this？

因为我们需要利用闭包将this（即fn）保存起来，使得myBind方法返回的函数在运行时的this值能够正确地指向fn

具体解释如下：

// 如果不定义self

Function.prototype.myBind = function(thisArg, ...args) {

  return function() {

    return this.apply(thisArg, args)

  }

}

const f = fn.myBind(obj) // 返回一个函数

// 为了看得清楚，写成下面这种形式

// 其中thisArg、args保存在内存中，这是因为形成了闭包

const f = function() {

  return this.apply(thisArg, args)

}

// 现在我们调用f

// 会发现其this指向全局对象（window/global）

// 而非我们期望的fn

f()

2.3.3 让bind返回的函数（绑定函数）可以传参

前面说了bind返回的参数可以传参（见1.4），现在来对myBind进行改进：

Function.prototype.myBind = function(thisArg, ...args) {

  const self = this

  // 返回绑定函数，用剩余参数接收参数

  return function(...innerArgs) {

    // 合并两次传入的参数

    const finalArgs = [...args, ...innerArgs]

    return self.apply(thisArg, finalArgs)

  }

}

2.3.4 “new + 绑定函数”存在什么问题

MDN：绑定函数也可以使用 new 运算符构造，它会表现为目标函数已经被构建完毕了似的。提供的 this 值会被忽略，但前置参数仍会提供给模拟函数。

这是MDN文档中的描述，意思是绑定函数可以作为构造函数来创建实例，并且先前作为bind方法的第一个参数传入的目标对象thisArg失效，但是先前提供的参数依然有效。

先来看我们的myBind

绑定函数的内部：

// 绑定函数f

function(...innerArgs) {

  ...

  // 为了看得清楚，这里直接将self写成了fn

  return fn.apply(thisArg, finalArgs)

}

用new来创建f的实例：

const o = new f()

我们都知道（如果不知道看这篇：前端面试手写代码——模拟实现new运算符），new的过程中会执行构造函数的代码，即此处绑定函数f中的代码会被执行。

包括fn.apply(thisArg, finalArgs)这句代码，并且其中的thisArg仍然有效，这就不符合原生bind方法的描述了

2.3.5 绑定函数中怎么区分是否使用了new

如何解决：用new创建绑定函数的实例时，让先前传入的thisArg失效

事实上对于绑定函数f来说，执行时的this值并不确定。

如果我们直接执行f，那么绑定函数中的this指向全局对象。
如果我们用new来创建f的实例，那么f中的this指向新创建的实例。（这点如果不清楚看这篇：前端面试手写代码——模拟实现new运算符）

Function.prototype.myBind = function(thisArg, ...args) {

  const self = this

  return function(...innerArgs) {

    console.log(this) // 注意此处的this并不确定

    const finalArgs = [...args, ...innerArgs]

    return self.apply(thisArg, finalArgs)

  }

}

// 绑定函数

const f = fn.myBind(obj)

// 如果我们直接执行f，那么绑定函数中的this指向全局对象

f()

// 如果我们用new来创建f的实例，那么f中的this指向新创建的实例

const o = new f()

基于上述两种情况，我们可以修改myBind返回的绑定函数，在函数内对this值进行判断，从而区分是否使用了new运算符

对myBind进行如下更改：

Function.prototype.myBind = function(thisArg, ...args) {

  const self = this

  const bound = function(...innerArgs) {

    const finalArgs = [...args, ...innerArgs]

    const isNew = this instanceof bound // 以此来判断是否使用了new

    if (isNew) {

    }

    // 未使用new就跟原来一样返回

    return self.apply(thisArg, finalArgs)

  }

  return bound

}

2.3.6 补充完绑定函数内部操作

现在我们需要知道如果是new构造实例的情况应该进行哪些操作。

看看使用原生bind方法是什么结果：

const fn = function(a, b) {

  this.a = a

  this.b = b

}

const targetObj = {

  name: '蜜瓜'

}

// 绑定函数

const bound = fn.bind(targetObj, 1)

const o = new bound(2)

console.log(o); // fn { a: 1, b: 2 }

console.log(o.constructor); // [Function: fn]

console.log(o.__proto__ === fn.prototype); // true

可以看到，new bound()返回的是以fn为构造函数创建的实例。

根据这点可以补充完if (new) {}中的代码：

Function.prototype.myBind = function(thisArg, ...args) {

  const self = this

  const bound = function(...innerArgs) {

    const finalArgs = [...args, ...innerArgs]

    const isNew = this instanceof bound // 以此来判断是否使用了new

    if (isNew) {

      // 直接创建fn的实例

      return new self(...finalArgs)

    }

    // 未使用new就跟原来一样返回

    return self.apply(thisArg, finalArgs)

  }

  return bound

}

const bound = fn.myBind(targetObj, 1)

const o = new bound(2)

这样，const o = new bound(2)相当于const o = new self(...finalArgs)，因为构造函数如果显式返回一个对象，就会直接覆盖new过程中创建的对象（不知道的话可以看看这篇:前端面试手写代码——模拟实现new运算符)

2.3.7 完整代码

Function.prototype.myBind = function(thisArg, ...args) {

  const self = this

  const bound = function(...innerArgs) {

    const finalArgs = [...args, ...innerArgs]

    const isNew = this instanceof bound

    if (isNew) {

      return new self(...finalArgs)

    }

    return self.apply(thisArg, finalArgs)

  }

  return bound

}

事实上，这段代码仍存在和原生bind出入的地方，但是这里只是表达实现bind的一个整体思路，不必苛求完全一致

3 补充

apply、call方法还有一些细节我们没有实现：如果这个函数（fn）处于非严格模式下，则指定为 null 或 undefined 时会自动替换为指向全局对象，原始值会被包装（比如1会被包装类Number包装成对象）。
bind方法也是函数柯里化的一个应用，不熟悉柯里化的可以看看这篇内容：前端面试手写代码——JS函数柯里化

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