let/const 的变量提升与暂时性死区

从一道面试题说起

请说出 let，const，var 的区别

大部分的回答是这样的，甚至很多博客中的答案也是这样的:

let/const 提供了块级作用域
let 不能重复定义
var 有变量提升，let / const 没有变量提升

前两条没什么问题，第三条中 var 有变量提升 也是对的，而 let / const 没有变量提升 确是错误的，且有很大的迷惑性。本文就从这一点谈起：

let / const 存在变量提升(hoist)以及它们的暂时性死区(TDZ)

let/const 没有变量提升的错觉

console.log(aVar); // undefined
console.log(aLet); // causes ReferenceError: aLet is not defined
var aVar = 1;
let aLet = 2;

var 与 let 的对比式运行结果，强烈的衬托出 let 似乎没有变量提升，否则为什么会有 aLet is not defined 报错

let/const 变量提升的反例

let x = 'outer value';
(function() {console.log(x);let x = 'inner value';
}());

为什么说上述例子可以证明 let 会发生变量提升呢

我们先把这个例子修改一下，注释掉 let x = ‘inner value’

运行程序，会打印出 outer value. 这是因为函数的作用域链. 在闭包内没有找到 x 的定义，沿着函数作用域链寻到外层关于 x 的定义。

接下来我们去掉注释，运行程序
报错，结合上述的例子，可以得出两个结论:

在闭包内，报错显示：在初始化前不允许读取x (注意报错不是 x not defined)
在闭包外，并未沿着函数作用域链找到外层 x 的定义.

可见，由于 let x = ‘inner value’ 在闭包作用域内的变量提升，阻断了函数作用域链的向上延伸。但在闭包内部，尽管 x 发生了变量提升，但是在初始化赋值前(before initialization)不允许读取。

这就引出了本文要谈的下一个概念: 暂时性死区 (TDZ)

暂时性死区

Temporal Dead Zone (TDZ) 翻译为中文即为 暂时性死区

先看一段 MDN 上关于暂时性死区的定义

let bindings are created at the top of the (block) scope containing the declaration, commonly referred to as “hoisting”. Unlike variables declared with var, which will start with the value undefined, let variables are not initialized until their definition is evaluated. Accessing the variable before the initialization results in a ReferenceError. The variable is in a “temporal dead zone” from the start of the block until the initialization is processed.

文档第一句话就明确指出 let 存在变量提升，但是与 var 不同的是，var 的变量提升的同时会默认赋值为 undefined. 而 let 仅仅发生了提升而已，并不会赋任何值给变量，在显式赋值之前，任何对变量的读写都会导致 ReferenceError 的报错。从代码块(block)起始到变量求值(包括赋值)以前的这块区域，称为该变量的暂时性死区。

图示如下:

暂时性死区深入探讨

到目前为止，我们对暂时性死区的理解已经够用了，下面是从 ECMA262 let/const 标准层面来再稍微深入的探讨一下这个问题。

先看一下文档中关于 let 和 const 的一段描述:

Lexical Environment：词法环境
Lexical Binding: 词法绑定

试着把文档中的关键句翻译成人话:

The variables are created when their containing Lexical Environment is instantiated…

当程序控制流程运行到特定作用域(scope ≈ Lexical Environment) 时：即模块，函数，或块级作用域。在该作用域中代码真正执行之前，该作用域中定义的 let 和 const 变量会首先被创建出来。正是所谓的变量提升！

…but may not be accessed in any way until the variable’s LexicalBinding is evaluated…

这其实揭示了暂时性死区的原理: 在 let/const 变量被赋值(LexicalBinding)以前是不可以读写的。

If a LexicalBinding in a let declaration does not have an Initializer the variable is assigned the value undefined when the LexicalBinding is evaluated.

如果 let/const 变量未被显式赋值(Initializer)，默认值即为 undefined

更深入的例子

变量自我赋值

运行失败: 在 let foo = (foo + 55) 所在的 block 作用域中，表达式右侧 foo 的值尚在 TDZ，即没有显式赋值。

ES6 函数默认参数的 TDZ

运行失败: 函数的参数列表可以看作一个 scope，且参数是从左向右解析的。当 ‘a’ 在赋值时试图获取 ‘b’ 的值，而此时 ‘b’ 出于 TDZ 状态，因此程序报错。

运行成功: ‘b’ 在赋值时需要获取 ‘a’ 的值，在此之前 ‘a’ 已经被显式赋值为1，不存在 TDZ 的问题。

总结

var, let/const 都有变量提升，let/const 存在暂存性死区 (TDZ)