JS基础篇之隐式类型转换与操作符

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如果你彻底掌握了隐式类型转换,那么对你来说,它就是“显式”类型转换了。

小纲老师

类型转换规则

JS 是弱类型语言,不同数据类型之间可以发生转换。

JS 中类型转换只有三种情况:toStringtoNumbertoBoolean 。正常情况下转换规则如下:

|原始值/类型|目标类型:number|结果| |-|-|-|-| |null|number|0| |symbol|number|抛错| |string|number|'1'=>1 '1a'=>NaN ,含非数字则为NaN| |数组|number|[]=>0 ['1']=>1 ['1', '2']=>NaN| |object/function/undefined|number|NaN|

|原始值/类型|目标类型:string|结果| |-|-|-|-| |number|string|1=>'1'| |array|string|[1, 2]=>'1,2'| |布尔值/函数/symbol|string|原始值加上引号,如:'true' 'Sumbol()'| |object|string|{}=>'[object Object]'|

|原始值/类型|目标类型:boolean|结果| |-|-|-|-| |number|boolean|除了0NaNfalse,其他都是true| |string|boolean|除了空字符串为false,其他都为true| |null/undefined|boolean|false| |引用类型|boolean|true|

隐式类型转换在实现上是靠以下几种抽象操作实现的(理解即可):

ToString

抽象操作 ToString,负责处理非字符串到字符串的隐式类型转换。当需要一个值的字符串形式,就会进行 ToString 类型转换。

String()函数就会执行抽象操作 ToString,遵循下列转换规则:

  1. 如果值是基本类型,则直接转为字符串。如果是引用类型,则执行ToPrimitive抽象操作;
  2. 如果值是 null,则返回"null";
  3. 如果值是 undefined,则返回"undefined"。
String()  // ''
String(0)   // '0'
String(true)  // 'true'
String(null)  // 'null'
String(undefined)  // 'undefined'
String(Symbol('asdf'))  // "Symbol('asdf')"
String({})  // '[Object object]'
// 数组的默认 toString() 方法经过了重新定义,将所有单元字符串化以后再用 "," 连接起来
String([])  // ''
String([1,2,3,4,'asdf'])  // '1,2,3,4,asdf'

ToNumber

抽象操作 ToNumber,负责处理非数字到数字的隐式类型转换。

Number()执行抽象操作 ToNumber,函数的转换规则如下。

  1. 如果是 Boolean 值,true 和 false 将分别被转换为 1 和 0。
  2. 如果是数字值,只是简单的传入和返回。
  3. 如果是 null 值,返回 0。
  4. 如果是 undefined,返回 NaN。
  5. 如果是字符串:如果字符串是空的(不包含任何字符),则将其转换为0;如果含非数字,则将其转换为 NaN。
  6. 如果是对象,则执行ToPrimitive抽象操作,返回基本类型再按照以上规则处理。
Number()  // 0
Number('')  // 0
Number(' ')  // 0
Number('0')  // 0
Number('asdf')  // NaN
Number(true)  // 1
Number(false)  // 0
Number(null)  // 0
Number(undefined)  // NaN    与null不同,需要注意
// 对象会先通过抽象操作ToPrimitive转为基本类型,然后再转数字
Number({})  // NaN
Number([])  // 0
Number([''])  // 0
Number([' '])  // 0
Number(['0'])  // 0
Number([1,2])  // NaN

ToBoolean

抽象操作 ToBoolean,负责处理非布尔值到布尔值的隐式类型转换。

转换为 boolean 类型是最为简单的一个。转换规则如下:

(1) 可以被强制类型转换为 false 的值

  • undefined
  • null
  • false
  • +0、-0 和 NaN
  • ""

(2) 其他值会被被强制类型转换为 true

ToPrimitive

抽象操作 ToPrimitive 用于将引用类型转为原始类型。js 内置的Symbol.toPrimitive函数用来实现引用类型转原始类型,也可以给对象自定义如下。实现细节比较复杂,有兴趣的童鞋可以参考这里

//模拟一个对象的转基本类型操作 ToPrimitive
var o = {};
o[Symbol.toPrimitive] = function(hint) {
  console.log(hint) //hint字符串至为 string number default 中的一个
  if (hint == "default" || hint == "number") {
    if (o.valueOf && typeof(o.valueof()) != 'object') {
      return o.valueOf()
    } else {
      return o.toString()
    }
  } else {
    if (o.toString && typeof(o.toString()) != 'object') {
      return o.toString()
    } else {
      return o.valueOf()
    }  
  }
}
String(o) // string
Number(o) // number
1+o // default
1-o // number
o++ // number
++o // number

ToPrimitive 转换规则如下:

  1. 如果传入参数是string(目前只有调用String()函数是执行这个顺序):首先检查该值是否有toString()方法。如果有并且返回基本类型值,就使用该值进行强制类型转换。如果没有就检查该值是否有valueOf()方法。如果有并且返回基本类型值就使用该回值来进行强制类型转换,如果没有或者返回的不是基本类型值,就抛出错误。
  2. 如果传入参数是number/default(常见强制类型转换都是这个顺序):首先检查该值是否有valueOf()方法。如果有并且返回基本类型值,就使用该值进行强制类型转换。如果没有就检查该值是否有toString()方法。如果有并且返回基本类型值就使用该回值来进行强制类型转换,如果没有或者返回的不是基本类型值,就抛出错误。

一元操作符

这里有个概念需要了解一下: js 的操作符和操作数组成了表达式,表达式必定会返回一个值。无论是一元操作++a,还是布尔操作[] || false,都会返回一个值。另外关于 js 运算符优先级请参阅 MDN 的:运算符优先级

一元操作符指的是只能操作一个值的操作符,区别与加性操作符可以操作两个值(如a + b)。

// 假设存在变量a
+a // 一元加操作符
-a // 一元减操作符
++a // 前置递增操作符
--a // 前置递减操作符
a++ // 后置递增操作符
a-- // 后置递减操作符

1. 一元加减操作符

一元加操作符+用于非数字的强制类型转换,作用等同于Number()。如:

+'1.1' // 1.1
+'asdf' // NaN
+true // 1
+false // 0
+null // 0
+undefined // NaN
+{} // NaN
+[] // 0
+new Date() // 1556258367546

一元减操作符-行为与+类似,只不过最终运算结果是负数。如-true结果是-1

2. 递增递减操作符

不同于一元加减操作符,递增递减操作符只能作用于number类型。若用于其他类型会直接抛错。

//前置递增
var a = 57;
var b = ++a;
console.log(b); // 58
//后置递增
var a = 57;
var b = a++;
console.log(b); // 57

前置递增和后置递增的区别在于,前置递增++a的返回值是增加1的,而后置递增a++的返回值是不增加的。 递减和递增规则一样,不再废话。

加性操作符

1. 加法操作符+

+ 操作符常用于数学的计算和字符串的拼接,规则如下:

  1. 如果两个操作符都是数值,执行常规的加法计算
  2. 如果有一个操作数是 NaN,则结果是 NaN;
  3. 如果两个操作数都是字符串,则将第二个操作数与第一个操作数拼接起来;
  4. 如果只有一个操作数是字符串,则将另一个操作数转换为字符串,然后再将两个字符串拼接起来。
  5. 如果有一个操作数是对象,则执行抽象操作ToPrimitive(先valueOf再toString)取的返回值,然后再应用前面关于字符串的规则。
  6. 对于 undefined 和 null,则分别调用 String()函数并取得字符串"undefined"和"null"。
1+1 // 2
NaN+1 // NaN
'asdf'+'ghjk' // 'asdfghjk'
1+1+'1' // '21'
[]+1 // 1
null+undefined // 'nullundefined'
[]+{}+1 // '[Object object]1'   实际执行:''+'[Object object]'+1
{}+[]+1 // 1    {}位于行首会被解释为代码块,此处代码块被忽略,因此实际执行:+[]+1,结果为数字1

2. 减法操作符-

  1. 如果两个操作符都是数值,执行常规的加法计算
  2. 如果有一个操作数是 NaN,则结果是 NaN;
  3. 如果有一个操作数是字符串、布尔值、null或undefined,则先在后台调用Number()函数将其转换为数值,然后再根据前面的规则执行减法计算。如果转换的结果是 NaN,则减法的结果就是 NaN;
  4. 如果有一个操作数是对象,则执行抽象操作ToPrimitive,先调用对象的valueOf()方法以取得表示该对象的数值。如果得到的值是NaN,则减法的结果就是NaN。如果对象没有 valueOf()方法或者返回的不是基本类型值,则调用其 toString()方法并将得到的字符串转换为数值。
1-1 // 0
NaN-1 // NaN
10-true-null // 9
10-true-undefined // NaN
[]-1 // 0
['11']-11 // 0
11-{} // NaN

乘性操作符

乘性操作符包括乘法*、除法/、除余(求模)%。规则如下:

  1. 如果两个操作符都是数值,执行常规乘除求模;
  2. 如果有一个操作数是 NaN,则结果是 NaN;
  3. 如果有一个操作数不是数值,则在后台调用 Number()将其转换为数值,然后再应用上面的规则。

数值计算较为特殊的如下:

Infinity*0 // NaN
Infinity/Infinity // NaN
0/0 // NaN
Infinity%a // NaN a为任意数值
a%0 // NaN a为任意数值

布尔操作符

1. 逻辑非 !

逻辑非操作符会将任意值转换为一个布尔值,转换规则和Boolean()函数相反。连续使用两个逻辑非操作符,等同于调用了Boolean()。常见有大牛写代码用!!isTrue来代替Boolean(isTrue)函数。

!undefined // true
!!undefined // false
!NaN // true
!!NaN // false
!1234 // false
!!1234 // true
!'' // true
!!'' // false

2. 逻辑或 ||

短路操作:如果第一个操作数能够决定结果,那么就不会再对第二个操作数求值。

逻辑或操作符是短路操作,如果第一个操作数的求值结果(布尔求值,下同)为true,则直接返回第一个操作数,不再对第二个操作数求值。如果第一个操作符求职结果为false,则返回第二个操作数。因此,常见大神写代码isExist || getIsExist(),就是利用的短路操作,如果isExist求值结果为true,就不再执行getExist()函数。

[] || 0 // []   对象(包括数组、函数等)的求值结果永远为`true`,直接返回这个对象
0 || [] // []
1 || [] // 1
NaN || 0 // 0

3. 逻辑与 &&

逻辑与操作属于短路操作,即如果第一个操作数求值结果为false,则直接返回第一个操作数,那么就不会再对第二个操作数求值。如果第一个操作数求值为true,则返回第二个操作数。可以用来做条件限制obj && obj.value。只有obj对象存在了,才会取obj.value值。

0 && true // 0
null && [] // null
NaN && null // NaN
[] && {} // {}

需要注意布尔操作符存在优先级:! > && > ||

null || !2 || 3 && 4 // ??????你知道结果吗?实际上,代码相当于下面一行
null || (!2) || (3 && 4) // 4

相等操作符

相等操作符有== != === !==四个,其中相等和不相等实行先转换类型再比较,全等和不全等实行仅比较而不转换类型。相等操作符返回布尔值truefalse

1. 相等和不相等

不同类型操作数比较规则如下:

  • 先判断是否在对比 null 和 undefined,是的话就会返回 true。null和undefined不相等于其他任何值。
  • 判断两者类型是否为 string 和 number,是的话就会将字符串转换为 number;
  • 判断其中一方是否为 boolean,是的话就会把 boolean 转为 number 再进行判断;
  • 判断其中一方是否为 object 且另一方为 string、number 或者 symbol,是的话就会把 object 转为原始类型再进行判断。
[] == ![] // true
/*
 * 首先,布尔操作符!优先级更高,所以被转变为:[] == false
 * 其次,操作数存在布尔值false,将布尔值转为数字:[] == 0
 * 再次,操作数[]是对象,转为原始类型(先调用valueOf(),得到的还是[],再调用toString(),得到空字符串''):'' == 0
 * 最后,字符串和数字比较,转为数字:0 == 0
*/
NaN == NaN // false     NaN不等于任何值
null == undefined // true
null == 0 // false
undefined == 0 // false

全等和不全等

全等和不全等在比较之前不转换类型,所以相对简单:

null === undefined // false
'1' === 1 // false
0 === false // false
[] === [] // false    引用类型比较相等性还要看是否指向同一个内存地址
NaN === NaN // false    NaN比较特殊,不等于自身

关系操作符

关系操作符小于(<)、大于(>)、小于等于(<=)和大于等于(>=)比较两个值的大小,返回一个布尔值。当有一个操作数是非数值时,就会发生类型转换:

  1. 如果两个操作数都是数值,则执行数值比较。
  2. 如果两个操作数都是字符串,则比较两个字符串对应的字符编码值。
  3. 如果一个操作数是数值,则将另一个操作数转换为一个数值,然后执行数值比较。
  4. 如果一个操作数是对象,则执行ToPrimitive转为基本类型(先valueOf再toString)。
  5. 如果一个操作数是布尔值,则先将其转换为数值,然后再执行比较。
'23' <'3' // true    比较的是字符编码值
'23' < 3 // false    执行规则3
NaN > 0 // false     NaN比较总会返回false
null >= 0 // true    执行规则3,注意null相等性比较和关系比较不一样
undefined >= 0  //false    undefined执行关系比较会转化为NaN,总是返回false

条件操作符

1. 条件操作符

三元表达式就是由条件操作符? :组成:

a > b ? a : b;  // 如果 ? 前的操作求值为 true ,则返回 a ,否则返回 b

2. 赋值操作符

js中等号 = 用于赋值操作,var a = 1就是把值1赋值给变量a。可以和 + - * / % 构成复合赋值:

a += b // 等同于 a = a + b
a -= b // 等同于 a = a - b
a *= b // 等同于 a = a * b
a /= b // 等同于 a = a / b
a %= b // 等同于 a = a % b

3. 逗号操作符

逗号操作符常用于一条语句声明多个变量:var a = 1, b = 2, c;

4. 位操作符

js中数值是以64位格式储存的,前32位是整数,后32位是小数。位操作符会将64位的值转为32位的,所以位操作符会强制将浮点数转为整数。下面说几个常用的位操作符:

  1. 位操作符 ~~x相当于-(x+1),可以用来代替indexOf作为判断条件。~str.indexOf('asdf')相当于str.indexOf('asdf')>-1
  2. 位操作符 |:可用于将值截除为一个 32 位整数。1.11 | 0执行结果是1

不可思议的实例

  1. 请听题:
var a = { n: 1 }
var b = a
a.x = a = { n: 2 } // 此时的变量b是什么?

我猜你也晕了。此例考察了 运算符优先级 / 引用类型赋值 两个知识点:

首先在第二句中, a 和 b 指向了同一个内存地址 1 ;

然后关键在第三句,根据运算符优先级可以加个括号理解此表达式:a.x = (a = { n: 2 })。所以此时 a.x = 在内存地址 1 中开辟了新属性 x ,而这个属性 x 指向了后面括号中表达式的返回值 { n: 2 }

最后括号中的表达式 (a = { n: 2 }) 把变量 a 重新赋值为 { n: 2 } 。此时变量 a 和变量 b 已经割裂,变量 b 仍然指向原地址 1 ,而变量 a 却创建了新对象 { n: 2 } 并作为表达式结果被赋值给了地址 1 中的属性 x ,也就是 b.x 。所以最终对象 b 的值为 { n: 1, x: { n: 2 } } ,并且 b.x === atrue

  1. 请听题:
('b'+'a'+ + 'a'+'a').toLowerCase() === 'banana' // ?

这是刚看见的 yck 大佬的文章里的题,很汗颜我竟然答错了,我以为答案是会抛错~~

我的解题思路是 + + 'a'会将字符串a转为 NaN ,而NaN和字符串(把字符串和数值的加性操作搞混淆了)拼接的时候结果还是NaN,然后调用toLowerCase()方法的时候会抛错~~

其实NaN和字符串拼接结果是'baNaNa',而不是NaN

结语

JS 的类型转换虽然很让人头疼,但并不是无迹可寻。只要掌握了转换规则并多加练习,你就能够判断出来类型到底会如何转换和转换成什么。