Выразительный JavaScript

В этой главе мы начнём заниматься тем, что уже можно назвать программированием. Мы расширим использование языка JavaScript за пределы существительных и фрагментов предложений к более-менее осмысленной прозе.

Выражения и инструкции

В первой главе мы создавали величины и применяли к ним операторы, получая новые величины. Это важная часть каждой программы, но только лишь часть.

Фрагмент кода, результатом работы которого является некая величина, называется выражением. Каждая величина, записанная буквально (например,

22

“психоанализ”

Это часть красоты языкового интерфейса. Выражения могут включать другие выражения так же, как сложноподчинённое предложение состоит из простых. Это позволяет нам комбинировать выражения для создания вычислений любой сложности.

Если выражение – это фрагмент предложения, то инструкция – это предложение полностью. Программа – это просто список инструкций.

Простейшая инструкция – это выражение с точкой с запятой после него. Это — программа:

1;

!false;

Правда, это бесполезная программа. Выражение можно использовать только для получения величины, которая может быть использована в другом выражении, охватывающем это. Инструкция стоит сама по себе и её применение изменяет что-то в мире программы. Она может выводить что-то на экран (изменение в мире), или менять внутреннее состояние машины таким образом, что это повлияет на следующие за ним инструкции. Эти изменения называются побочными эффектами. Инструкции в предыдущем примере просто выдают величины

1

true

В некоторых случаях JavaScript позволяет опускать точку с запятой в конце инструкции. В других случаях она обязательна, или следующая строка будет расцениваться как часть той же инструкции. Правила, согласно которым можно или нельзя опускать точку с запятой, довольно сложны и увеличивают вероятность ошибиться. В этой книге мы не будем опускать точку с запятой, и я рекомендую делать так же в своих программах, пока вы не накопите опыт.

Переменные

Как же программа хранит внутреннее состояние? Как она его запоминает? Мы получали новые величины из старых, но старые величины это не меняло, а новые нужно было использовать сразу, или же они исчезали. Чтобы захватить и хранить их, JavaScript предлагает нечто под названием «переменная».

var caught = 5 * 5;

И это даёт нам второй вид инструкций. Специальное ключевое слово (keyword)

var

показывает, что в этой инструкции мы объявляем переменную. За ним идёт имя переменной, и, если мы сразу хотим назначить ей значение – оператор = и выражение.

Пример создаёт переменную под именем

caught

и использует её для захвата числа, которое получается в результате перемножения 5 и 5.

После определения переменной её имя можно использовать в выражениях. Величина переменной будет такой, какое значение в ней сейчас содержится. Пример:

var ten = 10;

console.log(ten * ten);

// → 100

Переменные можно называть любым словом, которое не является ключевым (типа

var

). Нельзя использовать пробелы. Цифры тоже можно использовать, но не первым символом в названии. Нельзя использовать знаки пунктуации, кроме символов

$

и

_

.

Переменной присваивают значение не навсегда. Оператор

=

можно использовать на существующих переменных в любое время, чтобы присвоить им новое значение.

var mood = "лёгкое";

console.log(mood);

// → лёгкое

mood = "тяжёлое";

console.log(mood);

// → тяжёлое

Представляйте себе переменные не в виде коробочек, а в виде щупалец. Они не содержат значения – они хватают их. Две переменные могут ссылаться на одно значение. Программа имеет доступ только к значениям, которые они содержат. Когда вам нужно что-то запомнить, вы отращиваете щупальце и держитесь за это, или вы используете существующее щупальце, чтобы удержать это.

var vasyaDebt = 140;

vasyaDebt = vasyaDebt - 35;

console.log(vasyaDebt);

// → 105

undefined

var

var one = 1, two = 2;

console.log(one + two);

// → 3

Ключевые и зарезервированные слова

Слова со специальным смыслом, типа

var

break case catch continue debugger default delete do else false finally

for function if implements in instanceof interface let new null package

private protected public return static switch throw true try typeof var

void while with yield this

Не нужно их запоминать, но имейте в виду, что ошибка может крыться здесь, если ваши определения переменных не работают, как надо.

Окружение

Коллекция переменных и их значений, которая существует в определённый момент, называется окружением. Когда программа запускается, окружение не пустое. Там всегда есть переменные, являющиеся частью программного стандарта, и большую часть времени там есть переменные, помогающие взаимодействовать с окружающей системой. К примеру, в браузере есть переменные и функции для изучения состояния загруженной веб-страницы и влияния на неё, для чтения ввода с мыши и клавиатуры.

Функции

Многие величины из стандартного окружения имеют тип

function

(функция). Функция – отдельный кусочек программы, который можно использовать вместе с другими величинами. К примеру, в браузере переменная

alert

содержит функцию, которая показывает небольшое окно с сообщением. Используют его так:

alert("С добрым утром!");

alert

alert

Функция console.log

Функция

alert

console.log

console.log

В примерах этой книги результаты вывода показаны в комментариях:

var x = 30;

console.log("the value of x is", x);

// → the value of x is 30

Хотя в именах переменных нельзя использовать точку – она, очевидно, содержится в названии

console.log

console.log

log

console

Возвращаемые значения

Показ диалогового окна или вывод текста на экран – это побочный эффект. Множество функций полезны оттого, что они производят эти эффекты. Функции также могут производить значения, и в этом случае им не нужен побочный эффект для того, чтобы быть полезной. К примеру, функция

Math.max

console.log(Math.max(2, 4));

// → 4

Когда функция производит значение, говорят, что она возвращает значение. Всё, что производит значение – это выражение, то есть вызовы функций можно использовать внутри сложных выражений. К примеру, возвращаемое функцией

Math.min

console.log(Math.min(2, 4) + 100);

// → 102

В следующей главе описано, как писать собственные функции.

prompt и confirm

Окружение браузера содержит другие функции, кроме

alert

confirm

true

false

confirm("Ну что, поехали?");

Функцию

prompt

prompt("Расскажи мне всё, что знаешь.", "...");

Эти функции нечасто используют, потому что нельзя изменять внешний вид этих окон — но они могут пригодиться для экспериментальных программ.

Управление порядком выполнения программы

Когда в программе больше одной инструкции, они выполняются сверху вниз. В этом примере у программы две инструкции. Первая спрашивает число, вторая, выполняемая следом, показывает его квадрат.

var theNumber = Number(prompt("Выбери число", ""));

alert("Твоё число – квадратный корень из " + theNumber * theNumber);

Функция

Number

prompt

String

Boolean

Простая схема прямого порядка исполнения программы:

Условное выполнение

Выполнять инструкции по порядку – не единственная возможность. В качестве альтернативы существует условное выполнение, где мы выбираем из двух возможных путей, основываясь на булевской величине:

Условное выполнение записывается при помощи ключевого слова

if

var theNumber = prompt("Выбери число ", "");

if (!isNaN(theNumber))

 alert("Твоё число – квадратный корень из " + theNumber * theNumber);

Теперь, введя «сыр», вы не получите вывод.

Ключевое слово

if

if

Функция

isNaN

true

NaN

Number

NaN

theNumber

Часто нужно написать код не только для случая, когда выражение истинно, но и для случая, когда оно ложно. Путь с вариантами – это вторая стрелочка диаграммы. Ключевое слово

else

if

var theNumber = Number(prompt("Выбери число", ""));

if (!isNaN(theNumber))

 alert("Твоё число – квадратный корень из " + theNumber * theNumber);

else

 alert("Ну ты что число-то не ввёл?");

Если вам нужно больше разных путей, можно использовать несколько пар if/else по цепочке.

var num = Number(prompt("Выбери число", "0"));

if (num < 10)

 alert("Маловато");

else if (num < 100)

 alert("Нормально");

else

 alert("Многовато");

Программа проверяет, действительно ли

num

if

Последовательность выполнения примерно такая:

Циклы while и do

Представьте программу, выводящую все чётные числа от 0 до 12. Можно записать её так:

console.log(0);

console.log(2);

console.log(4);

console.log(6);

console.log(8);

console.log(10);

console.log(12);

Это работает – но смысл программирования в том, чтобы работать меньше, чем компьютер, а не наоборот. Если б нам понадобились все числа до 1000, это решение было бы неприемлемым. Нам нужна возможность повторения. Этот вид контроля над порядком выполнения называется циклом.

Зацикливание даёт возможность вернуться назад к какой-то инструкции и повторить всё заново с новым состоянием программы. Если скомбинировать это с переменной для подсчёта, можно сделать следующее:

var number = 0;

while (number <= 12) {

 console.log(number);

 number = number + 2;

}

// → 0

// → 2

//  … и т.д.

Инструкция, начинающаяся с ключевого слова

while

while

if

В цикле нам нужно выводить значение и прибавлять к нему. Если нам нужно выполнять в цикле несколько инструкций, мы заключаем его в фигурные скобки

{ }

Много программистов заключают любое тело цикла в скобки. Они делают это для единообразия, и для того, чтобы не нужно было добавлять и убирать скобки, если приходится изменять количество инструкций в цикле. В книге я не буду писать скобки вокруг единичных инструкций в цикле, так как люблю краткость. Вы можете делать, как угодно.

Переменная

number

number

Для примера более полезной работы мы можем написать программу вычисления 2 в 10 степени. Мы используем две переменные: одну для слежения за результатом, а вторую – для подсчёта количества умножений. Цикл проверяет, достигла ли вторая переменная 10, и затем обновляет обе.

var result = 1;

var counter = 0;

while (counter < 10) {

 result = result * 2;

 counter = counter + 1;

}

console.log(result);

// → 1024

Можно начинать

counter

<=10

Цикл do похож на цикл

while

do

do {

 var name = prompt("Who are you?");

} while (!name);

console.log(name);

Эта программа заставляет ввести имя. Она спрашивает его снова и снова, пока не получит что-то кроме пустой строки. Добавление

!

true

Отступы в коде

Вы, наверно, заметили пробелы перед некоторыми инструкциями. В JavaScript это не обязательно – программа отработает и без них. Даже переводы строк не обязательно делать. Можно написать программу в одну строку. Роль пробелов в блоках – отделять их от остальной программы. В сложном коде, где в блоках встречаются другие блоки, может быть сложно разглядеть, где кончается один и начинается другой. Правильно отделяя их пробелами вы приводите в соответствие внешний вид кода и его блоки. Я люблю отделять каждый блок двумя пробелами, но вкусы различаются – некоторые используют четыре, некоторые – табуляцию. Чем больше пробелов использовать, тем заметнее отступ, но тем быстрее вложенные блоки убегают за правый край экрана.

Циклы for

Много циклов строятся по такому шаблону, как в примере. Создаётся переменная-счётчик, потом идёт цикл

while

Поскольку это такой частый случай, в JavaScript есть вариант покороче, цикл

for

for (var number = 0; number <= 12; number = number + 2)

 console.log(number);

// → 0

// → 2

//  … и т.д.

Эта программа эквивалентна предыдущей. Только теперь все инструкции, относящиеся к отслеживанию состояния цикла, сгруппированы.

Скобки после

for

while

Вычисляем 2¹⁰ при помощи

for

var result = 1;

for (var counter = 0; counter < 10; counter = counter + 1)

 result = result * 2;

console.log(result);

// → 1024

Хотя я не писал фигурных скобок, я отделяю тело цикла пробелами.

Выход из цикла

Дождаться, пока условие цикла не станет ложным – не единственный способ закончить цикл. Специальная инструкция

break

В следующем примере мы покидаем цикл, когда находим число, большее 20 и делящееся на 7 без остатка.

for (var current = 20; ; current++) {

 if (current % 7 == 0)

  break;

}

console.log(current);

// → 21

Конструкция

for

break

Если вы не укажете эту инструкцию, или случайно напишете условие, которое всегда выполняется, программа зависнет в бесконечном цикле и никогда не закончит работу – обычно это плохо.

Если вы сделаете бесконечный цикл, обычно через несколько секунд среда исполнения предложит вам прервать его. Если нет, вам придётся закрыть закладку, или даже весь браузер.

Ключевое слово

continue

Короткое обновление переменных

Особенно часто в циклах программе нужно обновить переменную, основываясь на её предыдущем состоянии.

counter = counter + 1;

В JavaScript есть для этого короткая запись:

counter += 1;

Подобные записи работают для многих других операторов, к примеру

result *= 2

-= 1

Это позволяет нам сократить программу вывода чётных чисел:

for (var number = 0; number <= 12; number += 2)

 console.log(number);

Для

counter += 1

counter -= 1

counter++

counter--

Работаем с переменными при помощи switch

Часто код выглядит так:

if (variable == "value1") action1();

else if (variable == "value2") action2();

else if (variable == "value3") action3();

else defaultAction();

Существует конструкция под названием

switch

if

else

switch (prompt("Как погодка?")) {

 case "дождь":

  console.log("Не забудь зонт.");

  break;

 case "снег":

  console.log("Блин, мы в России!");

  break;

 case "солнечно":

  console.log("Оденься полегче.");

 case "облачно":

  console.log("Иди гуляй.");

  break;

 default:

  console.log("Непонятная погода!");

  break;

}

В блок

switch

case

switch

default

break

break

Регистр имён

Имена переменных не могут содержать пробелы, однако часто удобно использовать несколько слов для понятного описания переменной. Вы можете выбирать из нескольких вариантов:

fuzzylittleturtle

fuzzy_little_turtle

FuzzyLittleTurtle

fuzzyLittleTurtle

Первый довольно сложно читать. Мне нравятся подчёркивания, хотя их не очень удобно печатать. Стандартные функции JavaScript и большинство программистов используют последний вариант – каждое слово с большой буквы, кроме первого.

В некоторых случаях, например в случае функции

Number

Комментарии

Часто код не содержит всю информацию, которую хотелось бы передать читателям-людям, или доносит её в непонятном виде. Иногда вы чувствуете поэтическое вдохновение, или просто хотите поделиться мыслями в своей программе. Для этого служат комментарии.

Комментарий – это текст, который записан в программе, но игнорируется компьютером. В JavaScript комментарии можно писать двумя способами. Для однострочного комментария можно использовать два слэша:

var accountBalance = calculateBalance(account);

// Издалека долго

accountBalance.adjust();

// Течёт река Волга

var report = new Report();

// Течёт река Волга

addToReport(accountBalance, report);

// Конца и края нет

Комментарий продолжается только до конца строки. Код между символами

/*

*/

/*

Этот город – самый лучший

Город на Земле.

Он как будто нарисован

Мелом на стене.

*/

var myCity = 'Челябинск';

Итог

Теперь вы знаете, что программа состоит из инструкций, которые сами могут содержать инструкции. В инструкциях содержатся выражения, которые могут состоять из выражений.

Записывая инструкции подряд, мы получаем программу, которая выполняется сверху вниз. Вы можете изменять этот поток выполнения, используя условные (

if

else

switch

while

do

for

Переменные можно использовать для хранения кусочков данных под определённым названием и для отслеживания состояния программы. Окружение – набор определённых переменных. Системы, исполняющие JavaScript, всегда добавляют несколько стандартных переменных в ваше окружение.

Функции – особые переменные, включающие части программы. Их можно вызвать командой

functionName(argument1, argument2)

Упражнения

console.log

#

##

###

####

#####

######

#######

.length

var abc = "abc";

console.log(abc.length);

// → 3

console.log

"Fizz"

"Buzz"

"FizzBuzz"

#

# # # #

 # # # #

# # # #

 # # # #

# # # #

 # # # #

# # # #

 # # # #