【QA】Git的底层原理

前言

本文通过一个简单的示例，来理解Git的底层原理。

示例

1、新建本地仓库并上传第一个文件

相关步骤：

  • 新建仓库及创建文件
  • 查看文件状态
  • 将文件添加到暂存区
  • 将文件提交到本地仓库
HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1
$ git init  	# 初始化一个空的仓库
Initialized empty Git repository in D:/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1/.git/HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git status	# 查看当前状态
On branch masterNo commits yetnothing to commit (create/copy files and use "git add" to track)HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ touch a.txt	# 创建文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ vi a.txt		# 编辑文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ cat a.txt		# 查看文件内容
创建a.txt，并提交到本地仓库HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git status	# 查看当前状态，工作区有文件更改，但是没有添加到暂存区
On branch masterNo commits yetUntracked files:(use "git add <file>..." to include in what will be committed)a.txtnothing added to commit but untracked files present (use "git add" to track)HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git add .		# 将文件添加到暂存区，警告可以不用管
warning: in the working copy of 'a.txt', LF will be replaced by CRLF the next time Git touches itHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$git status		# 查看当前状态，追踪到文件在暂存区，但是还没有提交到本地仓库
On branch masterNo commits yetChanges to be committed:(use "git rm --cached <file>..." to unstage)new file:   a.txtHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git commit -m "创建a.txt文件" .		# 将所有文件提交到本地仓库，并添加注释
warning: in the working copy of 'a.txt', LF will be replaced by CRLF the next time Git touches it
[master (root-commit) 30d0542] 创建a.txt文件1 file changed, 1 insertion(+)create mode 100644 a.txtHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git status		# 查看当前状态
On branch master
nothing to commit, working tree cleanHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$

概念介绍 | 版本号

版本号组成：

  • 常规的版本号可能是：v1、v2…v10。
  • Git的版本号通过SHA-1算法，生成40位的十六进制数字。40位数字中，分成2+38：前两位用来定位文件夹，后38位用来定位文件。

Git为什么要这样选择版本号？

  • 因为Git是一个分布式的版本控制软件，通过这样算法生成的版本号，可以大概率避免文件重复。

Git命令查询版本号：

HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git log	# 查看历史记录
commit 30d0542a85b3f3248e5a363b491978251e631978 (HEAD -> master)	# 版本号（从HEAD指向主分支master）
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 17:52:28 2024 +0800创建a.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$

查看文件在本地仓库中的位置：.git/objects

image-20240104180845595

查看版本号对应的文件内容

常规编辑器无法查看，需要使用Git命令查看文件内容

相关Git命令：

HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git log
commit 30d0542a85b3f3248e5a363b491978251e631978 (HEAD -> master)	# 第一次提交的版本号
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 17:52:28 2024 +0800创建a.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 30d0542a85b3f3248e5a363b491978251e631978		# 查看第一次提交的版本号的内容
tree 30ed07b83fcd3a42970483553d54f44481630250			# 是一个状态信息，对应一个新的版本号
author hmteen <sfguo1@126.com> 1704361948 +0800
committer hmteen <sfguo1@126.com> 1704361948 +0800创建a.txt文件		# commit时候的信息HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 30ed07b83fcd3a42970483553d54f44481630250		# 查看状态信息
100644 blob 04b3abdeac873dcf8d7d9fafe35ecaac711abe45    a.txt	# 普通文件 blob对象 文件内容对应的版本号 文件名字HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 04b3abdeac873dcf8d7d9fafe35ecaac711abe45		# 查看文件内容
创建a.txt，并提交到本地仓库HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$

总结：

  • 可以看到Git在提交一个文件到本地仓库后，创建了三个版本号：提交信息的版本号、文件状态的版本号、文件内容的版本号

  • 三个版本号有明显的单向传递特点

2、依次对一个文件完成新增、修改、删除操作

在初次提交a.txt文件到本地仓库后，依次进行b.txt文件的：增、改、删操作，然后追溯版本号，理解Git的版本控制原理

HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ vi b.txt		# 创建并编辑b.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ cat b.txt		# 查看b.txt文件内容
新增b.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git add .		# 文件送到暂存区
warning: in the working copy of 'b.txt', LF will be replaced by CRLF the next time Git touches itHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git commit -m "新增b.txt文件" .		# 文件送到本地仓库
warning: in the working copy of 'b.txt', LF will be replaced by CRLF the next time Git touches it
[master 7952e76] 新增b.txt文件1 file changed, 1 insertion(+)create mode 100644 b.txtHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git log		# 查询历史日志信息
commit 7952e76b009d616902d9e804d3f17c29580ed967 (HEAD -> master)
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 18:57:32 2024 +0800新增b.txt文件commit 30d0542a85b3f3248e5a363b491978251e631978
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 17:52:28 2024 +0800创建a.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 7952e76b009d616902d9e804d3f17c29580ed967		# 查询最后一次提交的内容
tree 54996d3d5053ca3730310752ed0b7779e87df134					# 最后一次提交指向的状态信息的版本号
parent 30d0542a85b3f3248e5a363b491978251e631978					# 其父版本号，即提交a.txt对应的版本号
author hmteen <sfguo1@126.com> 1704365852 +0800
committer hmteen <sfguo1@126.com> 1704365852 +0800新增b.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 54996d3d5053ca3730310752ed0b7779e87df134		# 最后一次提交的状态内容，包含前一次提交的文件和最新提交的文件
100644 blob 04b3abdeac873dcf8d7d9fafe35ecaac711abe45    a.txt	# 对比上一次提交，版本号不变
100644 blob 3f6facf24a61f2aeba635f4220bf5b66b6896921    b.txt	# 新建的文件，拥有一个版本号HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 3f6facf24a61f2aeba635f4220bf5b66b6896921		# 查看文件内容
新增b.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 04b3abdeac873dcf8d7d9fafe35ecaac711abe45		# 查看文件内容
创建a.txt，并提交到本地仓库HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ vi b.txt		# 编辑修改文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git add .		
warning: in the working copy of 'b.txt', LF will be replaced by CRLF the next time Git touches itHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git commit -m "修改b.txt文件" .
warning: in the working copy of 'b.txt', LF will be replaced by CRLF the next time Git touches it
[master 0fb383a] 修改b.txt文件1 file changed, 1 insertion(+)HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git log
commit 0fb383ae5f814aa3d8a5af44f7371a048a96b6a6 (HEAD -> master)
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 19:01:09 2024 +0800修改b.txt文件commit 7952e76b009d616902d9e804d3f17c29580ed967
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 18:57:32 2024 +0800新增b.txt文件commit 30d0542a85b3f3248e5a363b491978251e631978
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 17:52:28 2024 +0800创建a.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 0fb383ae5f814aa3d8a5af44f7371a048a96b6a6		# 查看最新一次提交
tree ad1dc728a75b0b9cd6f4113e0dc0d9b0a2125c1f					# 最新一次提交对应的文件状态信息
parent 7952e76b009d616902d9e804d3f17c29580ed967					# 父版本，倒数第二次提交的版本号
author hmteen <sfguo1@126.com> 1704366069 +0800
committer hmteen <sfguo1@126.com> 1704366069 +0800修改b.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p ad1dc728a75b0b9cd6f4113e0dc0d9b0a2125c1f
100644 blob 04b3abdeac873dcf8d7d9fafe35ecaac711abe45    a.txt	# 未作修改，版本号不变
100644 blob 647f137f6e509673f5681ed2f6a4cfda7cb075c5    b.txt	# 对比新建该文件时候的版本号，版本号已经改变了，说明是一个新的文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 647f137f6e509673f5681ed2f6a4cfda7cb075c5
新增b.txt文件
修改b.txt问价HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 04b3abdeac873dcf8d7d9fafe35ecaac711abe45
创建a.txt，并提交到本地仓库HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ rm b.txt		# 删除文件内容HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git add .HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git commit -m "删除b.txt文件" .
[master d512d7f] 删除b.txt文件1 file changed, 2 deletions(-)delete mode 100644 b.txtHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git log
commit d512d7f86477af65af85710770ee252b713f04cc (HEAD -> master)
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 19:04:47 2024 +0800删除b.txt文件commit 0fb383ae5f814aa3d8a5af44f7371a048a96b6a6
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 19:01:09 2024 +0800修改b.txt文件commit 7952e76b009d616902d9e804d3f17c29580ed967
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 18:57:32 2024 +0800新增b.txt文件commit 30d0542a85b3f3248e5a363b491978251e631978
Author: hmteen <sfguo1@126.com>
Date:   Thu Jan 4 17:52:28 2024 +0800创建a.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p d512d7f86477af65af85710770ee252b713f04cc
tree 30ed07b83fcd3a42970483553d54f44481630250
parent 0fb383ae5f814aa3d8a5af44f7371a048a96b6a6
author hmteen <sfguo1@126.com> 1704366287 +0800
committer hmteen <sfguo1@126.com> 1704366287 +0800删除b.txt文件HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 30ed07b83fcd3a42970483553d54f44481630250		# b.txt文件已删除，只剩下a.txt文件
100644 blob 04b3abdeac873dcf8d7d9fafe35ecaac711abe45    a.txtHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 04b3abdeac873dcf8d7d9fafe35ecaac711abe45
创建a.txt，并提交到本地仓库HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git cat-file -p 647f137f6e509673f5681ed2f6a4cfda7cb075c5		# 查询修改b.txt文件时的版本号，依旧可以看到文件内容，证明只是删除了引用，文件的内容并没有被删除
新增b.txt文件
修改b.txt问价HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$

Git底层原理图示！！！

image-20240104195151194

第一次：创建a.txt

  • 仅有1个log信息，一个提交版本号，一个状态版本号，一个文件版本号

第二次：创建b.txt

  • 有2个log信息，新增一个提交版本号，新增一个状态版本号（指向上一个父版本），新增一个文件版本号

第三次：修改b.txt

  • 有3个log信息，新增一个提交版本号，新增一个状态版本号（指向上一个父版本），新增一个文件版本号

第四次：删除b.txt

  • 有4个log信息，新增一个提交版本号，新增一个状态版本号（指向上一个父版本），没有新增文件版本号

3、新建一个user分支

HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git branch user		# 新建user分支

怎么查看数据最新版本？

疑问：如果创建了多个不同的分支，每个分支下又有不同的提交版本，该怎么确定使用的是哪个分支？怎么确定使用的是哪个版本？

答案：查看.git目录下的HEAD文件

image-20240104195857603

HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ cat .git/HEAD		# HEAD内容：给出了当前使用的是哪个版本
ref: refs/heads/masterHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (user)
$ cat .git/refs/heads/master	# master内容：记录了最新的版本号信息
d512d7f86477af65af85710770ee252b713f04cc

不同分支下查看数据的最新版本

HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ cat .git/HEAD
ref: refs/heads/masterHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (user)
$ cat .git/refs/heads/master
d512d7f86477af65af85710770ee252b713f04ccHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (master)
$ git checkout user
Switched to branch 'user'HMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (user)
$ cat .git/HEAD
ref: refs/heads/userHMTeen@LAPTOP-46U4TV6K MINGW64 /d/GSF_Data/Github/Java/Git/git-test-1 (user)
$ cat .git/refs/heads/user
d512d7f86477af65af85710770ee252b713f04cc

可以看到：新增分支后，仅HEAD文件指向的路径发生了变化，指向了一个新增的文件（以新增的分支名字命名的文件），文件内容是最新一次修改的版本号

  • 说明1：新增分支并没有复制已有文件内容，而仅仅是新增了一个地址指向
  • 说明2：新增的分支user，是以master主分支为基础的，指向了master分支最新更改的内容

总结

  • .git文件夹里面的内容就是本地仓库；其同目录下的其他文件及文件夹是工作区；远程仓库是第三方代码托管平台，比如：GitHub、Gitee
  • 文件的新增、修改都会创建一个新的文件；文件的删除不会创建新的文件
  • .git文件夹下的内容总空间 > 工作区文件、文件夹占用空间

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一、前言 AI绘图原理主要基于深度学习和神经网络技术&#xff0c;通过训练数据集中的图像&#xff0c;从中学习并提取特征&#xff0c;进而生成新的图像。这一过程涉及到多种技术和模型&#xff0c;包括但不限于VAE&#xff08;变分自编码器&#xff09;、auto-encoder、GAN&a…
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后端工程师——C++工程师如何准备面试？

后端工程师——C++工程师如何准备面试？

相比 Java 语言方向，C++ 入门简单，精通难，找工作竞争压力更小，但 C++ 依然是近年来招聘的热门岗位之一。本文将从以下三个方面进行详细讲解，帮助你对 C++ 相关岗位的就业前景、岗位要求、学习路线等有更充分的了解。 C++工程师面试准备 上两篇文章对 C++ 工程师的招聘需求…
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2024年世界排名TOP250医院榜单发布|医学访学/博后/联培博士参考

2024年世界排名TOP250医院榜单发布|医学访学/博后/联培博士参考

作为医学类的访问学者、博士后及联合培养博士们&#xff0c;都希望到世界知名医院进行临床研修交流及科研学习。2024年世界最佳医院排行榜的发布为申请者提供了可选目标&#xff0c;现知识人网小编整理刊出。 近日&#xff0c;美国《新闻周刊》&#xff08;Newsweek&#xff09…
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To String的几个作用

To String的几个作用

To String的几个作用 一、Object类中toString的作用 1、在主方法中我们可以直接用toString输出对象其中的内容 2、我们需要直接输出对象中所属内容时&#xff0c;直接使用toString方法输出语句&#xff0c;输出内容不友好&#xff0c;不便于阅读 子类&#xff1a; public c…
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[USACO18DEC] S 补题报告

[USACO18DEC] S 补题报告

目录 1 AC情况2 题目详情Convention SConvention II SMooyo Mooyo S 1 AC情况 Convention SConvention II SMooyo Mooyo S Accepted \texttt{\color{green}{Accepted}} Accepted Accepted \texttt{\color{green}{Accepted}} Accepted Unaccepted \texttt{\color{red}{Unaccept…
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vue的build先上部署的 devServer不生效的场景记录

vue的build先上部署的 devServer不生效的场景记录

文章目录 Nginx 相关命令VUE项目devServer.proxy&#xff08;正向代理&#xff09;匹配请求中的地址工作流程开发期间代理proxy的配置项目打包上线出现的问题描述 Nginx 相关命令 //运行命令 start nginx 启动nginx服务//运行命令 nginx -s stop 停止nginx服务//运行命令 ngin…
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Linux 进程管理快捷键 ctrl+z、ctrl+c、ctrl+\、ctrl+d介绍

Linux 进程管理快捷键 ctrl+z、ctrl+c、ctrl+\、ctrl+d介绍

在Linux系统中&#xff0c;可以使用一些特定的键盘快捷键来管理后台进程和控制终端的行为。下面是对这些快捷键的介绍&#xff1a; 1 CtrlZ&#xff08;挂起&#xff09;&#xff1a; 在终端中运行程序时&#xff0c;你可以使用CtrlZ来将其挂起&#xff0c;即将其移动到后台并…
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zabbix图形乱码解决方案

zabbix图形乱码解决方案

zabbix使用中文后&#xff0c;图形那里乱码&#xff0c;因为没有中文包&#xff0c;需要安装中文包并且应用 1.安装中文包 yum install -y wqy-microhei-fonts 2.修改配置 /usr/share/zabbix/include/defines.inc.php 修改为 define(ZBX_GRAPH_FONT_NAME, wqy-microhei); 3…
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Pytorch：张量的梯度计算

Pytorch：张量的梯度计算

目录 一、自动微分简单介绍1、基本原理2、梯度计算过程3、示例&#xff1a;基于 PyTorch 的自动微分a.示例详解b.梯度计算过程c.可视化计算图 4、总结 二、为什么要计算损失&#xff0c;为何权重更新是对的&#xff1f;1、梯度下降数学原理2、梯度上升 三、在模型中使用自动微分…
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时间延迟嵌入定理 Time-Delay Embedding Theorem 以及C++实现例子

时间延迟嵌入定理 Time-Delay Embedding Theorem 以及C++实现例子

时间延迟嵌入定理&#xff08;Time-Delay Embedding Theorem&#xff09;&#xff0c;也称为Takens嵌入定理&#xff0c;由荷兰数学家Floris Takens在1981年提出。这个定理在动力系统理论中非常重要&#xff0c;特别是在从实验数据重建动力系统的状态空间模型方面具有广泛应用。…
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js箭头函数的this

js箭头函数的this

结论 箭头函数没有自己的this箭头函数的this取决于父级的作用域箭头函数的this在函数定义的时候就已经确定了&#xff0c;但是普通函数的this是在运行的时候才能确定的&#xff0c;因为要看是谁调用它的&#xff1b;所以箭头函数的this不会受到调用方式的影响&#xff0c;是静…
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