從 V8 源碼看 JS 數組排序的詭異問題

MkkHou 發布于2019-08-21 11:53 / 2035人閱讀

摘要：前幾天一個朋友在微信里面問我一個關于數組排序的問題。對數組的進行排序，然后把排完序的數組進行處理。翻譯成編程術語就是排序算法是不穩定排序。因此第二個排序算法會把移動到最后，然后對剩余的數據進行排序。

前幾天一個朋友在微信里面問我一個關于 JS 數組排序的問題。

原始數組如下：

var data = [
  {value: 4}, 
  {value: 2}, 
  {value: undefined}, 
  {value: undefined}, 
  {value: 1}, 
  {value: undefined}, 
  {value: undefined}, 
  {value: 7}, 
  {value: undefined}, 
  {value: 4}
];

data 是個數組，數組的每一項都是一個擁有 value 作為 key 的對象，值為數字或者 undefined。

data
  .sort((x, y) => x.value - y.value)
  .map(x => x.value);

對數組的 value 進行排序，然后把排完序的數組進行 flat 處理。得到的結果如下：

[2, 4, undefined, undefined, 1, undefined, undefined, 7, undefined, 4]

顯然這沒有達到我們的目的。

現在我們修改一下排序，挑戰一下函數的調用順序：先對數組進行扁平化(flat)處理，然后再排序。

data
  .map(x => x.value)
  .sort((x, y) => x - y)

這時我們得到的結果和之前截然不同：

[1, 2, 4, 4, 7, undefined, undefined, undefined, undefined, undefined]

遇到這種情況第一感覺肯定是要去看看 ECMA 規范，萬一是 JS 引擎的 bug 呢。

在 ES6 規范 22.1.3.24 節寫道：

Calling comparefn(a,b) always returns the same value v when given a specific pair of values a and b as its two arguments. Furthermore, Type(v) is Number, and v is not NaN. Note that this implies that exactly one of a < b, a = b, and a > b will be true for a given pair of a and b.

簡單翻譯一下就是：第二個參數 comparefn 返回一個數字，并且不是 NaN。一個注意事項是，對于參與比較的兩個數 a 小于 b、a 等于 b、a 大于 b 這三種情況必須有一個為 true。

所以嚴格意義上來說，這段代碼是有 bug 的，因為比較的結果出現了 NaN。

在 MDN 文檔上還有一個細節：

如果 comparefn(a, b) 等于 0， a 和 b 的相對位置不變。備注：ECMAScript 標準并不保證這一行為，而且也不是所有瀏覽器都會遵守。

翻譯成編程術語就是：sort 排序算法是不穩定排序。

其實我們最疑惑的問題上，上面兩行代碼為什么會輸出不同的結果。我們只能通過查看 V8 源碼去找答案了。

V8 對數組排序是這樣進行的：

如果沒有定義 comparefn 參數，則生成一個（高能預警，有坑啊）：

comparefn = function (x, y) {
  if (x === y) return 0;
  if (%_IsSmi(x) && %_IsSmi(y)) {
    return %SmiLexicographicCompare(x, y);
  }
  x = TO_STRING(x);   // <----- 坑
  y = TO_STRING(y);   // <----- 坑
  if (x == y) return 0;
  else return x < y ? -1 : 1;
};

然后定義了一個插入排序算法：

function InsertionSort(a, from, to) {
  for (var i = from + 1; i < to; i++) {
    var element = a[i];
    for (var j = i - 1; j >= from; j--) {
      var tmp = a[j];
      var order = comparefn(tmp, element);
      if (order > 0) {   // <---- 注意這里
        a[j + 1] = tmp;
      } else {
        break;
      }
  }
  a[j + 1] = element;
}

為什么是插入排序？V8 為了性能考慮，當數組元素個數少于 10 個時，使用插入排序；大于 10 個時使用快速排序。

后面還定義了快速排序函數和其它幾個函數，我就不一一列出了。

函數都定義完成后，開始正式的排序操作：

// %RemoveArrayHoles returns -1 if fast removal is not supported.
var num_non_undefined = %RemoveArrayHoles(array, length);

if (num_non_undefined == -1) {
  // There were indexed accessors in the array.
  // Move array holes and undefineds to the end using a Javascript function
  // that is safe in the presence of accessors.
  num_non_undefined = SafeRemoveArrayHoles(array);
}

中間的注釋：Move array holes and undefineds to the end using a Javascript function。排序之前會把數組里面的 undefined 移動到最后。因此第二個排序算法會把 undefined 移動到最后，然后對剩余的數據 [4,2,1,7,4] 進行排序。

而在第一種寫法時，數組的每一項都是一個 Object，然后最 Object 調用 x.value - y.value 進行計算，當 undefined 參與運算時比較的結果是 NaN。當返回 NaN 時 V8 怎么處理的呢？我前面標注過，再貼一次：

var order = comparefn(tmp, element);
if (order > 0) {  // <---- 這里
  a[j + 1] = tmp;
} else {
  break;
}

NaN > 0 為 false，執行了 else 分支代碼。

思考題，以下代碼的結果：

[1, 23, 2, 3].sort()

掃碼二維碼關注我的公眾號

GPU云服務器云服務器加皮膚后的詭異問題 js v8源碼解讀 JS數組排序 js 數組數據排序

文章版權歸作者所有，未經允許請勿轉載,若此文章存在違規行為，您可以聯系管理員刪除。

轉載請注明本文地址：http://m.specialneedsforspecialkids.com/yun/87238.html

2017-08-13 前端日報

摘要：前端日報精選從源碼看數組排序的詭異問題顯示網格和隱式網格的區別打包工具完全入門指南使用之前要在里學的件事工作機制第部分中文深入理解中的代碼片段，你能猜對幾個掘金深入理解筆記中的類深入理解筆記迭代器和生成器最新版構建分享小王子 2017-08-13 前端日報精選從 V8 源碼看 JS 數組排序的詭異問題顯示網格和隱式網格的區別JS打包工具rollup——完全入門指南使用 Redux ...

Eastboat 2019-08-21 11:54 評論0 收藏0
JavaScript專題之解讀 v8 排序源碼

摘要：插入排序是穩定的算法。所以準確的說，當數組長度大于的時候，采用了快速排序和插入排序的混合排序方法。在對數組進行了一次快速排序后，然后對兩個子集分別進行了插入排序，最終修改數組為正確排序后的數組。 JavaScript 專題系列第二十篇，也是最后一篇，解讀 v8 排序源碼前言 v8 是 Chrome 的 JavaScript 引擎，其中關于數組的排序完全采用了 JavaScript 實...

princekin 2019-08-21 17:07 評論0 收藏0
JavaScript專題之亂序

摘要：源碼地址為了簡化篇幅，我們對這個數組進行分析，數組長度為，此時采用的是插入排序。插入排序的源碼是其原理在于將第一個元素視為有序序列，遍歷數組，將之后的元素依次插入這個構建的有序序列中。 JavaScript 專題系列第十九篇，講解數組亂序，重點探究 Math.random() 為什么不能真正的亂序？亂序亂序的意思就是將數組打亂。嗯，沒有了，直接看代碼吧。 Math.random ...

I_Am 2019-08-21 17:00 評論0 收藏0
JavaScript專題系列20篇正式完結！

摘要：寫在前面專題系列是我寫的第二個系列，第一個系列是深入系列。專題系列自月日發布第一篇文章，到月日發布最后一篇，感謝各位朋友的收藏點贊，鼓勵指正。寫在前面 JavaScript 專題系列是我寫的第二個系列，第一個系列是 JavaScript 深入系列。 JavaScript 專題系列共計 20 篇，主要研究日常開發中一些功能點的實現，比如防抖、節流、去重、類型判斷、拷貝、最值、扁平、柯里...

sixleaves 2019-08-21 17:15 評論0 收藏0
控制臺詭異錄之展開與縮略不同

摘要：問題復現最近朋友發給我這樣的一個串代碼朋友說，這個輸出不正確。我表示不信，就試了下從結果看，沒毛病啊。朋友說，你展開看看，一看果然有問題縮略狀態的顯示與展開的顯示不同問題思考這個問題的表現是縮略狀態下顯示原數組，展開狀態下顯示排序后的數組。問題復現最近朋友發給我這樣的一個串代碼： var arr = [1, 4, 2, 3 ]; console.log(arr); arr.sort...

opengps 2019-08-21 17:17 評論0 收藏0