通过V8源码看一个关于JS数组排序的诡异问题

前言

前几天一个朋友在微信里面问我一个关于 JS 数组排序的问题。通过该问题发现了一些之前没发现的内容，下面话不多少了，来一起看看详细的介绍吧。

原始数组如下：

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

data 是个数组，数组的每一项都是一个拥有 value 作为 key 的对象，值为数字或者 undefined。

x.value - y.value) .map(x => x.value);

对数组的 value 进行排序，然后把排完序的数组进行 flat 处理。得到的结果如下：

rush:js;"> [2,4,undefined,1,7,4]

显然这没有达到我们的目的。

现在我们修改一下排序，挑战一下函数的调用顺序：先对数组进行扁平化(flat)处理，然后再排序。

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

这时我们得到的结果和之前截然不同：

rush:js;"> [1,2,undefined]

遇到这种情况第一感觉肯定是要去看看 ECMA 规范，万一是 JS 引擎的 bug 呢。

在 ES6 规范 nofollow" target="_blank" href="http://www.ecma-international.org/ecma-262/6.0/#sec-array.prototype.sort">22.1.3.24 节写道：

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.

简单翻译一下就是：第二个参数 comparefn 返回一个数字，并且不是 NaN。一个注意事项是，对于参与比较的两个数 a 小于 b、a 等于 b、a 大于 b 这三种情况必须有一个为 true。

所以严格意义上来说，这段代码是有 bug 的，因为比较的结果出现了 NaN。

在 MDN 文档上还有一个细节：

如果 comparefn(a,b) 等于 0， a 和 b 的相对位置不变。备注：ECMAScript 标准并不保证这一行为，而且也不是所有浏览器都会遵守。

翻译成编程术语就是：sort 排序算法是不稳定排序。

其实我们最疑惑的问题上，上面两行代码为什么会输出不同的结果。我们只能通过查看 V8 源码去找答案了。

V8 对数组排序是这样进行的：

如果没有定义 comparefn 参数，则生成一个（高能预警，有坑啊）：

rush:js;"> 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; };

然后定义了一个插入排序算法：

rush:js;"> 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) { // <---- 注意这里 a[j + 1] = tmp; } else { break; } } a[j + 1] = element; }

为什么是插入排序？V8 为了性能考虑，当数组元素个数少于 10 个时，使用插入排序；大于 10 个时使用快速排序。

后面还定义了快速排序函数和其它几个函数，我就不一一列出了。

函数都定义完成后，开始正式的排序操作：

rush:js;"> // %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);
}

中间的注释：Move array holes and undefineds to the end using a Javascript function。排序之前会把数组里面的 undefined 移动到最后。因此第二个排序算法会把 undefined 移动到最后，然后对剩余的数据 [4,4] 进行排序。

而在第一种写法时，数组的每一项都是一个 Object，然后最 Object 调用 x.value - y.value 进行计算，当 undefined 参与运算时比较的结果是 NaN。

当返回 NaN 时 V8 怎么处理的呢？我前面标注过，再贴一次：

0) { // <---- 这里 a[j + 1] = tmp; } else { break; }

NaN > 0 为 false，执行了 else 分支代码。

思考题，以下代码的结果：

rush:js;"> [1,23,3].sort()

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对编程之家的支持。