「return; と return undefined; が同じではない」とは？

Question

return; と return undefined; が同じではない

下記スレッドにおいて raccy さんが次のように回答されています。

• JavaScript - coffeescriptからjavascriptのコンパイルでreturnが一つ余計に表示されてしまう。(53602)｜teratail

JavaScriptにおいてreturn;とreturn undefined;が同じではないのと同じく、CoffeeScriptではreturnとreturn undefindは同じではありませんが、結果だけを見ると、CoffeeScriptは両方ともundefind値を返すという同じ動作になります。

コード

function sample1 () {
  // return を書かない
}

function sample2 () {
  return;
}

function sample3 () {
  return undefined;
}

function sample4 () {
  return void 0;
}

console.log(sample1()); // undefined (明示的に return しなかった場合の返り値の規定値は undefined である)
console.log(sample2()); // undefined (return; は undefined を返す)
console.log(sample3()); // undefined (グローバル変数 undefined は undefined を返す)
console.log(sample4()); // undefined (void 演算子の評価値は常に undefined である)

検証の結果、評価値は全て同じとなりました。

undefined は予約語ではない

ES5 でグローバル変数 undefined は書き換え不可能になりましたが、ES7 (ES2016) でも undefined は Keywords に入ってない為、ローカル変数 undefined を定義して疑似的に書き換える事が可能です。

• 11.6.2.1 Keywords - ECMAScript® 2016 Language Specification

(function (undefined) {   // ローカル変数 undefined を定義する
  console.log(undefined); // 1
}(1));

質問

「JavaScriptにおいてreturn;とreturn undefined;が同じではない」とは何の違いを表しているのでしょうか。
「undefined の名前でローカル変数を定義できてしまう為、変数 undefined が undefined 値である事を保証できない」という意味でしょうか。

Answer 1

たしかに、ローカル変数であればES5以降でもundefinedを定義できるため、return;とreturn undefined;の挙動を違わせることは可能です。

function evil(){
  var undefined = 5;
  return {
    return_only: function(){ return; }
    return_undefined: function(){ return undefined; }
  };
}

console.log(evil().return_only()); // undefined
console.log(evil().return_undefined()); // 5

あと、undefinedはグローバル変数の1つですので、値を参照するにはスコープをたどる必要があります（もっとも、上のような真似をしていない限り得られる値は同じですのでJavaScript内から峻別する必要はあまりありませんし、最適化されれば動作速度の面でも有意な差は出ないと思います）。

Comments

[think49]

やはり、思いつくのは undefined をスコープチェーン上で汚せる挙動になるでしょうか。
一応、全てのスコープに const で undefined を再定義すれば書き換えを防ぐことができますが、労力と対価が釣り合ってないので undefined が必要であれば void 演算子を使うことにしています。
https://jsfiddle.net/fzcnfc7u/
仰る通り、ローカル変数 undefined を定義することは基本的にありえないので通常の運用では問題ないと思いますが、なんとも気持ち悪い仕様です…。

[maisumakun]

おそらく、ES3時代に「グローバルのundefinedすら代入可能」だったことへの対策として「ローカルでundefined値の入ったundefinedを宣言しておく」ということが行われたために、ES5でローカルでのundefined宣言を禁止できなかった、ということではないかと思います（それでも代入は正当な用法としてはありえないでしょうが）。

[think49]

その可能性はありそうですね。
個人的には「後方互換性は Non Strict Mode で確保すれば良かったのでは…」と素人考えながら思ってしまうのですが、Strict Mode でも Keywords の有無をスイッチするのは厳しかった、というところでしょうか。

[raccy]

質問の元ネタの文章を書いた人の中の人曰く「この回答の通りです」だそうです。

[think49]

To: raccy さん
返答ありがとうございます。これにて解決とします。

[raccy]

というか、この質問に全然気付かなかったです…。

なお、このundefinedの謎の仕様をさけるために、CoffeeScriptではundefinedは全て`void 0`に変換するという動作になっています。

[think49]

To: raccy さん
実は raccy さんに回答リクエストしようと思ったのですが、相互フォローしていないとリクエスト出来ないようでどうしようかと思っていました。件の回答にコメントする事も考えましたが、気が付いて頂けて良かったです。

> CoffeeScriptではundefinedは全て`void 0`に変換するという動作になっています。
いい仕様ですね！

Answer 2

return;
では、文字通り、「未定義」としてのNullが返り、
return undefined;
では、「undefinedという、（今ここで）定義されたが中身のない変数」が返る、
つまり、undefinedの中身であるNullが返る、ということではないでしょうか。

Comments

[think49]

「「未定義」としてのNull」と「中身のない変数」が曖昧でよくわかりません…。
ES7 仕様を読んでみましたが、null と undefined は別個に定義されていました。
しかし、今回はどちらも undefined 値であって違いはないように認識していたのですが、厳密には違いがあって何らかの動作に影響を与えているのでしょうか。

> 4.3.10 undefined value
> 変数に値が割り当てられていない場合のプリミティブ値。
> http://www.ecma-international.org/ecma-262/7.0/#sec-undefined-value

> 4.3.12 null value
> 任意のオブジェクト値が意図的に存在しない事を表すプリミティブ値。
> http://www.ecma-international.org/ecma-262/7.0/#sec-null-value

[akio221]

動作に影響があるのかどうかと言われると、そこまで気にしたことはないのですが・・。

私の理解でお話しすると、もうすこし、ハード寄りというかアドレス空間よりに、
return;でマシンが返すのは、返すポインタがない、という意味のundefinedで、
return undefined;では、一度、変数「undefined 」が指し示すポインタを見に行って、
その先の「undefined 」ポインタの中身、undefined を返していると考えます。

結果はどちらもundefined(Null)なのでしょうが。

例えば今後、言語仕様が変更されて、未定義変数をreturnしたとき、
必ず"hoge"が返されるようになれば、後者との差は非常に分かりやすいのですが。（＾＾；

[akio221]

一度評価が入る、「等価演算子」==での比較では同一と判定され、
アドレス空間まで気にする「厳密等価演算子」===では異なる、と思います。
＃手元で試していませんが、後者はポインタを経由するはずなので・・・。

あと、nullとundefinedを混ぜちゃってすみません。java屋なものですから・・。

[think49]

私は逆にアドレスの知識がないものでその部分は理解できているといえませんが、「定義されたが中身のない変数」という表現を踏まえるとこういう事でしょうか。

例えば、ES6 の Map の Polyfill の作成中に Map.prototype.get のコードを書くケースを想定します。
Map.prototype.get は は存在しないキーが指定された場合に undefined を返す仕様ですが、この場合のコードは return; ではなく、return undefined; として明示的に undefined 値を指定したくなります。
挙動は同じですが、「明示的に undefined を指定する事」と「未指定にすることで暗黙的に undefined を指定する事」ではコードに与える意味が異なります。
https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Map/get

対して、addEventListener のイベントハンドラ関数で特定条件下で処理を強制終了させたい場合には return; を指定します。
return undefined; でも同じ挙動となりますが、この場合は返り値を指定する事に意味はなく、ただ単純に強制終了させるのが目的なので返り値は指定しません。
ただし、akio221 さんが懸念されているように return; の初期値が将来的に変更された場合、例えば return false; が初期値となった場合、return; でデフォルトアクション抑止が働く事となる為、「return undefined; を指定すべき」という判断に変わります。
その懸念を振り払うなら return undefined; を指定した方がいいのですが、私は return; の挙動が変更されることはないと考えています。
世のWebブラウザは少しずつ新しいブラウザに移り変わっていますが、今でも古いブラウザを使う人がいる事からECMAScriptの仕様は後方互換性を何よりも重視する傾向があると考えているからです。
(typeof null === 'object' のようないかにもバグらしい仕様が今でも残っているぐらいですから…。)

> 一度評価が入る、「等価演算子」==での比較では同一と判定され、アドレス空間まで気にする「厳密等価演算子」===では異なる、と思います。
undefined はプリミティブ値ですので値比較ですね。Object 型(Reference 型)のように参照比較はされません。
(function () { return; }()) === (function () { return undefined; }()); // true

[akio221]

ちょっと反省してMDN見てきました。結果、私の認識が間違っていました。

まず、undefinedが、
https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/undefined#Strict_equality_and_undefined

>まだ値が代入されていない変数は undefined 型となります。
>また、評価されようとしている変数が代入値を持たない場合、
>メソッドや文は undefined を返します。
>return 文がなく値を返さない関数も undefined を返します。

と、あり、続いてreturnが、
https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/JavaScript/Reference/Statements/return

>return [[expression]];
>
>expression
> 返す式。もし省略されたなら、undefined が代わりに返ります。

とあります。同じプリミティブなundefined を返すので等価です。

[think49]

わかりました。
やはり、raccy さんの回答を待つことにします。