揭秘 JavaScript 计算 1+1 的幕后故事 - 第一章：源码字符串的创建之旅

2024-02-04 15:50:35

源码字符串的诞生：将代码转化为机器语言

当我们在 JavaScript 代码中输入 "1 + 1" 时，这仅仅是人类可以理解的符号序列。计算机并不能直接理解这些符号，它们需要将代码转换为机器语言 - 一种计算机能够理解和执行的指令集合。

这个转换过程由 JavaScript 引擎完成，最流行的 JavaScript 引擎之一就是 V8。V8 引擎将 JavaScript 源码编译为字节码，这是一种介于源码和机器语言之间的中间表示形式。字节码可以被 V8 引擎快速解释执行，也可以进一步编译为机器代码以提高性能。

字符串的存储：从源码到堆内存

在将 "1 + 1" 编译为字节码之前，V8 引擎首先需要将该字符串存储在堆内存中。堆内存是一块由操作系统管理的内存区域，用于存储程序运行时的数据。

当 V8 引擎遇到 "1 + 1" 字符串时，它首先会检查字符串是否已经存储在堆内存中。如果字符串已经存在，则直接返回该字符串的内存地址。否则，V8 引擎将创建一个新的字符串对象，并将该对象存储在堆内存中。

字符串对象包含两个属性：字符串的长度和字符串的字符数组。字符串的长度是一个整数，表示字符串中字符的数量。字符串的字符数组是一个字节数组，每个字节代表一个字符。

为了提高性能，V8 引擎对字符串对象进行了优化。这些优化包括：

字符串池（String Pool）： V8 引擎维护了一个字符串池，其中存储了所有已经创建过的字符串。当 V8 引擎遇到一个新的字符串时，它首先会检查字符串池中是否已经存在该字符串。如果存在，则直接返回该字符串的内存地址，而不创建新的字符串对象。
字符数组的压缩： 字符数组中的每个字节都代表一个字符，但这并不意味着每个字符都占用一个字节。V8 引擎使用一种名为 UTF-8 的编码方式来存储字符串。UTF-8 是一种可变长度编码，这意味着每个字符可以占用一个或多个字节。V8 引擎根据字符的实际长度对字符数组进行压缩，以减少内存占用。
字符串对象的共享： 在 JavaScript 中，字符串是不可变的，这意味着一旦创建了一个字符串对象，就不能再更改其内容。这使得 V8 引擎可以对字符串对象进行共享。当两个或多个变量引用同一个字符串对象时，V8 引擎只会在堆内存中存储一个字符串对象，并让这些变量共享该对象的内存地址。