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# 關於 Assignment (賦值) 這檔事

# Assign Value 這稀鬆平常的事情，卻常常會暗埋陷阱

最近朋友跟我討論到他在公司 Code Review Javascript Project 時對於 Javascript 賦值的「詭異行為」不明所以。

這讓我想到，在我過往只要接觸一門程式語言，我總要先去特地了解一下這門語言的「賦值行為」，因為每種語言對於賦值的行為總有些為差異。

# 「Pass-by-value」, 「Pass-by-reference」, 「Pass-by-sharing」 還是，「Pass-by-assignment」？

我們時常聽到程式的賦值行為有以下兩種定義：

  • Pass-by-value: 複製參數的值傳入，所以原參數內容不會被影響。
  • Pass-by-reference: 傳入參數的參考 (或是人們常說的 傳入記憶體位置 )，所以原參數內容會被影響。

以下我們以 C 語言為例

#include <stdio.h>
int pass_by_reference(int *val) { *val = 3; }
int pass_by_value(int val) { val = 4; }
int main() {
    int normalVal = 5;
    printf("We determine a value called `normalVal` = %d\n", normalVal);
    pass_by_value(normalVal);
    printf("After the function `pass_by_value` is called, the `normalVal` = %d\n", normalVal);
    pass_by_reference(&normalVal);
    printf("After the function `pass_by_reference` is called, the `normalVal` = %d\n", normalVal);
}


可以看到，當使用  pass_by_value  的方法將  value  傳入  function  時，  function  內部無論變數的  value  如何變更，都不會影響到外部；當使用  pass_by_reference  的方法傳入時，  function  內部將參數的  value  變更，外部也會受到影響。


然而在 Javascript 與 Python 以上兩種語言中，參數的傳遞又好像不是單純依照這兩種準則運行，因此常常看到有人說 「Javascript 是 Pass-by-sharing」 、 「Python 是 Pass-by-assignment」 。


到底什麼是 Pass by sharing ? 什麼是 Pass by assignment ?


我們以以下三種情境來展示這四種行為的在 Javascript 與 python 的差異


情境一：傳入一個物件，在 function 內部改變物件的內容，不做回傳的動作


以下是 Javascript 行為


/** Javascript */
var obj = {"a":1, "b":2};
function ModifyObjet(object) {
    object.c = 3;  // assignment
}
ModifyObjet(object);
cobsole.log(obj); // {"a":1, "b":2, "c": 3}
這是 Python 的行為，看起來結果跟 Javascript 一樣， 「在改變  object  內容後  obj  的內容都會改變」 ，對吧？


// Python
var obj = {"a":1, "b":2};
def Modify_Objet(object):
    object["c"] = 3;
print(obj); // {"a":1, "b":2, "c": 3}
在這情境下， Javascript 跟 Python 展現出來的結果看起來就像是 Pass by reference。


接下來看看情境二


情境二：傳入一個物件，並且重設傳入的物件的內容，一樣不做回傳的動作


以下是 Javascript 行為


/** Javascript */
var obj = {"a":1, "b": 2};
function changeContain(object) {
    object = {"d": 4, "e": 5};
}
changeContain(obj);
console.log(obj); // {"a": 1, "b": 2};
以下是 Python 行為


// python
obj = {"a":1, "b":2}
def Change_Contain(object):
   object = {"d": 4, "e": 5}
Change_Contain(obj)
print(object) // {"a":1, "b":2}
我們發現，在  function  內重新對  object  賦值，並未改變  obj  的內容，表現得就像 Pass-by-value 一樣 。


剛剛不是說 Javascript 跟 Python 是 Pass-by-reference 嗎？ 怎麼這兩個 function 的結果表現，又跟 Pass-by-value 一樣了？


這兩個看起來一樣的動作 (修改變數 object 的值) 卻展現不一樣的結果，時常讓人覺得困惑。


我們用 Python 來解釋吧～


可以做一點實驗： 將 python 中的變數的記憶體位置印出來，確認是否相同。


    

  • 僅修改 obj 內部的值，而不是直接重新賦值。
    • 





上圖是將  object   a  傳入  function  中，修改變數  a  「內部」的值。


a  的記憶體位置與  obj  的記憶體位置相同，但是我們可以更進印出  obj[“a”]  ,  obj[“b”]  的記憶體位置，並與  a[“a”]  ,  a[“b”]  的記憶體位置比較，會發現  obj[“a”]  ,  obj[“b”]  記憶體位置改變了。




    

  • 對 obj 直接重新賦值，而非修改 obj 內部的值。
    • 





上圖是將  object   a  傳入  function  中，修改變數  a  值。


a  的記憶體位置與  obj  的記憶體位置相同。


由此，我們可以歸納出一個結論：


當變數  a  傳入 function 中時， 變數  obj  指向變數  a  的所指向的記憶體位置；當我們重新賦值給變數  obj  時，變數  obj  指向新值的記憶體位置。




同理，當我們改變  obj[“a”], obj[“b”]  的值時，也是將  obj[“a”], obj[“b”]  指向新的記憶體位置。




因為 python 中變數依照 「assign」的對象改變記憶體位置，因此有一說為 「pass-by-assignment」 。


同理，回到 Javascript：


由於 Javascript 事實上由 browser（若為 NodeJs 則為 V8 Engine）翻譯，因此我們無法直接觀看變數的記憶體位置。


但是我們可以藉由剛剛觀察 Python 的行為發現，其實兩者的操作邏輯是相同的，但由於 Javascript 並沒有真正意義上的記憶體位置，有的僅是「共享相同的變數空間」，所以有了 Pass-by-sharing 的說法。


# 結論


在寫這篇文章時，查詢了很多文獻，發現也有人講説 Javascript always pass by value 。


其實關於 assignment 這件事，很多時候定義都有些微的不同。依照分析的出發點不同解釋的角度也就不盡相同，但是描述的事情是一樣的。


本篇文章是依照我個人對 Javascript , Python 的理解、實驗的結果與查詢的資料，統合歸納出來的結論。


可能有些未盡完善的部分，若有指證，非常希望能留言讓我知道。


我很推薦「 深入探討 JavaScript 中的參數傳遞：call by value 還是 reference？ 」這篇文章，應該會比我說得再更清晰明瞭。


# 參考文獻


    

  • 深入探討 JavaScript 中的參數傳遞：call by value 還是 reference？
    • 

  • [Javascript] Pass By Value And Pass By Reference In JavaScript
    • 

  • Pass By Sharing in Javascript (and Why it Matters)
    • 

  • Python 的參數傳遞是 call-by-assignment
    • 



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