【参考ChatGPT4】理解表达式和语句的区别

参考数据时间 ChatGPT4 2023.11.22

经常在 JS 里看到这俩的关系，其实对于初学者来说，搞清楚这两个区别不是一件很容易的事情的。

• 表达式 expression
• 语句 statement

文章思路

• 从编译原理上来看表达式和语句的区别
• JavaScript 里的表现
• Q&A

1. 编译

在编译型语言中，编译器在处理代码时会区分表达式和语句，这两者在语法树（AST - Abstract Syntax Tree）中的表示和处理方式有所不同。

1-1 表达式 (Expression)

在编译器的视角，表达式是任何可以产生值的代码单元。编译器解析表达式时，会在语法树中生成对应的节点，这些节点代表了操作（如加法、乘法、函数调用）和操作数（如字面量、变量）。表达式的评估（evaluation）将产生一个值，这个值可以被赋给变量，或者被用作更大表达式的一部分，或者作为参数传递给函数。

a + b;  
myFunction(x, y);  

在这些例子中，a + b 和 myFunction(x, y) 都是表达式。它们被编译成一系列的操作和操作数，最终会计算出一个值。

1-2 语句 (Statement)

语句代表了执行的动作或命令。编译器在解析语句时，会在语法树中创建表示这些动作或命令的节点。语句不像表达式那样返回值，而是执行某种操作，比如变量声明、赋值、控制流程（如循环和条件语句）等。

let x = 10; // 这里是一个赋值操作  
if (x > 5) {  
  // if是个语句  
  x += 1; // 这里是一个赋值操作  
}  

在这个例子中，let x = 10; 和整个 if 块都是语句。它们在语法树中被表示为执行操作的节点，但它们本身不产生值。

1-3 表达式语句 (Expression Statement)

在 JavaScript 中，表达式可以被放置在语句的位置，成为表达式语句。在这种情况下，表达式被计算，但其产生的值不被使用。意思就是说，下面实在语句的位置，但是是表达式。并且没人用。

a + b;  

这里，a + b; 是一个表达式语句。它计算 a + b 的值，但这个值没有被使用或赋值给任何变量。

编译器的处理

• 当编译器遇到表达式时，它会计算表达式并将结果存储在临时位置，或者将结果传递给其他操作。
• 当编译器遇到语句时，它会执行所描述的动作，如变量分配、值赋值或控制流程的改变。

1-4 AST 语法树的表示

假设我们有以下 JavaScript 代码：

let x = 5; // 变量声明语句  
let y = x + 1; // 赋值语句  

这段代码包含了两个语句：一个变量声明语句和一个赋值语句。

1. 变量声明语句 (let x = 5)

这个语句在 AST 中的表示可能类似于以下的结构：

• 类型：VariableDeclaration 变量声明
• 声明：
  • 类型：VariableDeclarator
  • 标识符：
  • 类型：Identifier
  • 名称：x
  • 初始化：
  • 类型：Literal
  • 值：5

在这个结构中，VariableDeclaration 节点表示这是一个变量声明。在这个节点下，有一个 VariableDeclarator 节点，表示声明的变量和它的初始值。Identifier 节点表示变量名，而 Literal 节点表示变量的初始值。

1. 赋值语句 (let y = x + 1)

这个语句在 AST 中的表示可能如下：

• 类型：VariableDeclaration
• 声明：
  • 类型：VariableDeclarator
  • 标识符：
  • 类型：Identifier
  • 名称：y
  • 初始化：
  • 类型：BinaryExpression 表达式
  • 操作符：+
  • 左侧：
    • 类型：Identifier
    • 名称：x
  • 右侧：
    • 类型：Literal
    • 值：1

在这个结构中，BinaryExpression 节点表示一个二元表达式，它有一个操作符（这里是 +）和两个操作数（左侧是一个标识符 x，右侧是一个字面量 1）。这整个表达式被用作变量 y 的初始化值。

表达式与语句

在上面的例子中，let x = 5 和 let y = x + 1 都是语句，因为它们执行动作（声明变量）并不直接产生值。而 x + 1 是一个表达式，因为它计算并产生一个值。

在语法树中，你可以看到表达式通常作为语句的一部分出现。在第二个语句中，x + 1 是 VariableDeclarator 节点的一部分，作为变量 y 的初始化值。

实际的 AST

实际的 AST 结构会更加复杂和详细，包括更多的节点类型和属性。如果你对生成实际的 AST 感兴趣，可以使用如 Esprima 或 AST Explorer 等工具将 JavaScript 代码转换为 AST 并进行探索。这些工具能帮助你更深入地理解代码在解析阶段的结构。

2. JS

在编程中，语句和表达式是构成程序的基本元素，但它们有着本质上的不同。

2-1 语句 (Statement)

语句是执行某种操作的完整命令。它们不像表达式那样返回值，而是执行特定的动作。语句用于控制程序的结构和流程。

1. 变量声明

   let x = 5;  
   const y = 'hello';  

2. 循环语句:

   for (let i = 0; i < 10; i++) {  
     console.log(i);  
   }  

   while (condition) {  
     // ...  
   }  

3. 条件语句:

   if (x > 5) {  
     // ...  
   } else {  
     // ...  
   }  

   switch (x) {  
     case 1:  
       // ...  
       break;  
     // ...  
   }  

4. 函数声明:

   function myFunction() {  
     // ...  
   }  

5. 控制流语句:

   return x;  
   break;  
   continue;  

2-2 表达式 (Expression)

表达式是一个单元代码，它计算并返回一个值。表达式可以是任意复杂度，但它们总是返回一个值。

1. 算术计算:

   5 + 5;  
   x * y;  

2. 逻辑表达式:

   x < 10;  
   x || y;  

3. 函数调用:

   myFunction();  
   console.log('Hello, world!');  

4. 赋值表达式:

   x = 5;  
   y = x + 1;  

2-3 语句和表达式的区别

1. 返回值:

• 表达式总是产生或返回一个值。
• 语句执行动作或操作，但不返回值。

2. 用途:

• 表达式通常是程序的一部分，它们可以是更大的表达式的一部分，或者是语句的一部分。
• 语句代表完整的指令，并控制程序的执行流程。

3. 示例:
- "Hello, " + "world!" 是一个表达式，它返回一个字符串。
- let x = "Hello, " + "world!"; 是一个语句，它包含了一个表达式但整体上不返回值。

理解语句和表达式的区别对于编写清晰、逻辑正确的程序代码是很重要的。在 JavaScript 中，某些语句（如赋值语句）可以表现得像表达式一样，因为它们也返回一个值，但这并不改变它们作为语句的本质。

3. Q&A

Q1：那么函数是语句还是表达式呢？

在 JavaScript 中，函数可以被视为语句或表达式，这取决于它们是如何被定义和使用的。这可能听起来有些混淆，但让我们详细分析一下：

函数声明（Function Declaration）

函数声明是一种语句。它声明了一个函数，但并不返回值。函数声明会在代码执行前被提升（hoisted），这意味着你可以在声明之前调用它。

function myFunction() {  
  // ...  
}  

在这个例子中，function myFunction() {...} 是一个函数声明。它是一个语句，不是表达式，因为它不产生值。

函数表达式（Function Expression）

函数表达式是一种表达式。它定义了一个函数，并返回这个函数。函数表达式不会被提升。

const myFunction = function () {  
  // ...  
};  

在这个例子中，function() {...} 是一个函数表达式，它被赋值给变量 myFunction。这是一个表达式，因为它产生了一个值（即函数本身）。

箭头函数（Arrow Function）

箭头函数（引入于 ES6）始终是表达式。它们提供了一种更简洁的方式来写函数表达式。

const myFunction = () => {  
  // ...  
};  

这里，() => {...} 是一个函数表达式，它创建并返回一个函数。

当函数被用作值（比如被赋值给变量、作为参数传递给其他函数，或者作为其他函数的返回值）时，它们就是表达式。

• 函数声明是语句：它们声明一个函数，但不作为值使用。
• 函数表达式和箭头函数是表达式：它们定义一个函数并作为值返回。

在 JavaScript 中，理解函数既可以是语句也可以是表达式这一点非常重要，这有助于理解函数如何在不同的上下文中被提升和使用。

Q2：表达式通常作为语句的一部分出现的时候，此时就不是语句，而是表达式了，对吗？

表达式可以作为语句的一部分出现，但在这种情况下，它们仍然是表达式。这种情况通常发生在表达式被用作赋值语句的一部分或者作为函数调用语句的参数时。重要的是要理解，即使表达式是语句的一部分，它本身的性质并没有改变——它仍然是表达式。

让我们通过一些例子来解释这一点：

例子 1：赋值语句

在赋值语句中，赋值的右侧通常是一个表达式。

let x = 3 + 4;  

在这个例子中，整行代码是一个语句（更具体地说，是一个变量声明语句）。这个语句中包含了一个表达式 3 + 4。虽然这个表达式是语句的一部分，但它本身仍然是一个表达式，因为它产生了一个值（即 7）。

例子 2：函数调用

在函数调用中，传递给函数的参数通常是表达式。

console.log(15 / 3);  

在这个例子中，console.log(15 / 3); 是一个语句（更具体地说，是一个表达式语句）。这个语句中包含了一个表达式 15 / 3，作为 console.log 函数的参数。这个表达式计算并产生了一个值（即 5），即使它是作为更大的语句的一部分出现的。

在这些例子中，表达式 3 + 4 和 15 / 3 仍然保持它们作为表达式的本质：它们计算并产生值。但是，它们被包含在更大的结构（即语句）中，这个结构执行一个动作（赋值或函数调用）。所以，即使表达式可以作为语句的一部分出现，但它们本身的性质作为产生值的单元并没有改变。

那么追加问一个问题

也就是说 let x = 3 + 4; 这个整行其实是一个语句 右边单独是一个表达式对吗

是的，你的理解是正确的。在 let x = 3 + 4; 这行代码中：

• 整行 let x = 3 + 4; 是一个语句（更具体地说，是一个变量声明语句）。
• 表达式 3 + 4 出现在语句的一部分（在这个例子中，是赋值的右侧）。这个表达式计算并产生一个值，即 7。

因此，虽然表达式 3 + 4 是这个更大的语句的一部分，但它本身仍然是一个表达式，因为它产生了一个值。这种区分对于理解编程语言中表达式和语句的概念是很重要的。