[译]Typescript 中的 ?? 空值合并运算符——TypeScript Evolution 系列第四十三篇

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本文翻译自:mariusschulz.com/blog/nullis…


Typescript 3.7 中增加了对 ?? 运算符的支持,它被称为空值合并运算符(nullish coalescing operator)。我们可以使用这个操作符来给可能是 null 或者 undefined 的值提供一个备用值(fallback)。

Javascript 中的真值和假值

在我们深入研究 ?? 操作符之前,我们来复习一下Javascript 的真值和假值:当转换为布尔类型的时候,一个值会转换为 true 或者 false。在 Javascript 中,以下的这些值被认为是假值:

  • false
  • 0
  • -0
  • 0n
  • NaN
  • ""
  • null
  • undefined

除此以外,其他所有的值在转为布尔类型的时候都会是 true,所以被认为是真值。

通过 ?? 操作符提供备选值

?? 操作符可以给一个可能为 null 或者 undefined 的值提供一个备选的值。它有两个操作数,写法如下:

value ?? fallbackValue;
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如果左边的操作数是 null 或者 undefined?? 表达式会返回右边操作数的值:

null ?? "n/a";
// "n/a"

undefined ?? "n/a";
// "n/a"
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否则,?? 表达式会返回左边操作数的值:

false ?? true;
// false

0 ?? 100;
// 0

"" ?? "n/a";
// ""

NaN ?? 0;
// NaN
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注意上面的例子中左边的操作数都是假值。如果我们使用的是 || 而不是 ??,所有的表达式都会返回右操作数的值。

false || true;
// true

0 || 100;
// 100

"" || "n/a";
// "n/a"

NaN || 0;
// 0
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这就是为什么你不应该使用 || 操作符来给一个 nullable 提供备用值。因为对于某些假值,可能产生的结果并不是你想要或期望的。思考下面的例子:

type Options = {
  prettyPrint?: boolean;
};

function serializeJSON(value: unknown, options: Options): string {
  const prettyPrint = options.prettyPrint ?? true;
  // ...
}
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options.prettyPrint ?? true 表达式允许我们在 prettyPrint 属性包含 null 或者 undefined 的时候提供 true 这个默认值。如果 prettyPrint 的值是 false,表达式 false ?? true 仍然会返回 false,这就是我们确切想要的行为。

注意这个例子中如果使用 || 操作符,会导致错误的结果。当值是 null 或者 undefinded 时,options.prettyPrint || true 会计算为 true,但当值是 false 的时候,返回的结果就不是我们想要的了。我不止一次在实践中发现过这种问题,所以请记住这个例子,并且使用 ?? 操作符而非 ||

编译输出:ES2020 以及更高版本

空值合并运算符已经到了 TC39 流程的阶段4(最终阶段),并且是 ES2020 的一部分。因此,当你 tsconfig.json 中的构建目标是 "ES2020"(或者更高的语言版本)或者 "ESNEXT",Typescript 编译器会直接输出 ?? 操作符而不会做任何的降级处理:

{
  "compilerOptions": {
    "strict": true,
    "target": "ES2020"
  }
}
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所以这个例子会被原样输出:

value ?? fallbackValue;
复制代码

如果你计划使用 ?? 操作符,建议去 caniuse.com 以及 node.green 看一看,确保你需要支持的所有 Javascript 引擎都已经实现了这个操作符。

编译后的 Javascript 输出: ES2019 以及更低版本

如果你 tsconfig.json 文件中的构建目标是 "ES2019" 或者更低的版本,Typescript 编译器会重写空值合并操作符为条件表达式。这样,我们现在就能使用 ?? 操作符,并且在更老的 Javascript 引擎中正确解析和执行相关的编译后代码。

让我们再来看一下 ?? 表达式:

value ?? fallbackValue;
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假设我们的构建目标是 "ES2019" 或更低的语言版本,Typescript 编译器会产出以下的 Javascript 代码:

value !== null && value !== void 0 ? value : fallbackValue;
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value 会和 nullundefined(表达式 void 0 的计算结果)分别进行比较。如果两个比较都是 false,则表达式的值是 value,否则是 fallbackValue

现在我们再来看一个相对更复杂的例子。相比于使用简单的 value 变量,我们使用了一个 getValue() 函数调用表达式作为 ?? 操作符的左操作数:

const value = getValue() ?? fallbackValue;
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在这个例子中,编译器会产出以下的 Javascript 代码(忽略空格的不同):

var _a;
const value = (_a = getValue()) !== null && _a !== void 0
  ? _a
  : fallbackValue;
复制代码

你可以看到编译器会使用一个临时的 _a 变量来存储 getValue() 调用返回的值。然后 _a 变量会分别和 null 以及 void 0 进行比较,并且有可能作为整个表达式的返回值。这个临时变量是有用的,因为这样我们只需要调用 getValue 函数一次。

编译输出:检查 null 和 undefined

你可能会疑惑,为什么编译器输出以下的表达式来检查 value 是否是 nullundefined

value !== null && value !== void 0;
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难道编译器不能输出以下更简短的检查代码:

value != null;
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不幸的是,我们并不能通过不牺牲正确性的前提下这样做。对于 Javascript 中的大部分值,value == null 的比较和 value === null || value === undefined 是等价的。对于这些值,反向比较 value != nullvalue !== null && value !== undefined 也是等价的。然而,有一个值会使得这两个表达式并不等价,这个值就是 document.all

document.all === null;
// false

document.all === undefined;
// false

document.all == null;
// true

document.all == undefined;
// true
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document.all 并不严格等于(===) nullundefined,但却被认为是等于(==)nullundefined 的。因为这个反常的特例,Typescript 编译器不能简单地使用 value != null 检查,因为当 value 是 document.all 的时候会产生错误的结果。

如果你想阅读更多关于这个有趣行为的内容,可以阅读 Stack Overflow 上这个问题 Why is document.all falsy? 的回答。

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