了解JavaScript中的类型转换

1.什么是类型转换？

类型转换的定义很容易理解，就是值从一个类型转换为另一个类型，比如说从String类型转换为Number类型，'42'→42。但是，如果我们对JS中的类型转换规则了解的并不足够的话，我们就会遇到很多令人迷惑的问题，就好像如果没有学习物理和化学，生活中处处都是魔法一样。

JS中的类型转换大概可以分为显式类型转换和隐式类型转换两种。两者的区别十分明显，比如显式类型转换'String(42)',我们可以明显的看出，这行代码就是为了将42转为String类型。然而隐式类型转换通常是某些操作的副作用，比如''+42，就没那么明显了，它是加法操作的副作用。

如果你没有理解JS中的类型转换，下面的几个例子可能会让你王德发。

//ex.1
console.log([] == ![]); //true

//ex.2
const a1 = {},
    a2 = {};
console.log(a1 < a2); //false
console.log(a1 == a2); //false
console.log(a1 > a2); //false
console.log(a1 >= a2); //true 
console.log(a1 <= a2); //true

//ex.3
const a3 = {
    i: 1,
    valueOf() {
        return this.i++;
    },
};

console.log(a3 == 1 && a3 == 2); //true

这些奇怪的现象都有背后的道理，当然，前提是你要理解它。

2.类型转换的抽象操作

在详细介绍显式和隐式类型转换之前，我们需要先知晓String、Number和Boolean之间类型转换的基本规则。ES5规范中定义了这些类型之间转换的抽象操作（或者说转换规则）。下面简单介绍几种抽象操作规则。

1. ToPrimitive（负责对象转为基本数据类型）

   为了将值转换为相应的基本类型值，抽象操作 ToPrimitive 会首先检查该值是否有 valueOf 方法。如果有并且该方法返回基本类型值，就使用该值进行强制类型转换。

   如果没有就使用 toString的返回值（如果存在）来进行强制类型转换。 如果 valueOf 和 toString 均不返回基本类型值，会产生 TypeError 错误。

   例如：

   //ex.4
   const testObj = {};
   console.log(testObj.valueOf()); // {}  testObj本身
   console.log(testObj.toString()); //'[object Object]' string字符串
   /*
   	首先调用testObj的valueOf方法，返回值是testObj本身，不是原始（基本）值类型；所以调用testObj的toString方法，返回了字符串'[object Object]'，是基本类型，所以使用'[object Object]'进行操作。
   
   */
   console.log('' + testObj); // '[object Object]'
   
   testObj.valueOf = () => 'valueOf';
   /*
   	此时调用testObj的valueOf方法，返回的是字符串'valueOf'，是基本类型，所以会用该返回值进行操作，而不会再继续调用toString方法了。
   */
   console.log('' + testObj); // 'valueOf'
   

2. ToString（负责非字符串转为字符串）

   a.当要转换的值是基本类型时，

   要转换的值	转成String之后的结果
   null	'null'
   undefined	'undefined'
   true , false	'true' , 'false'
   Symbol('example')	仅支持显式类型转换得到'Symbol('example')'
   普通数字 0,1,2	符合通用规则 '0','1','2'
   极大或极小的数字 1/10000000	使用指数形式 '1e-7' ,'1e+21'

   b.当要转换的值是对象时，如果是显式类型转换，则调用该值的toString方法，如果是隐式类型转换，则先通过ToPrimitive操作转为基本类型，再根据规则a转为String类型。

   当需要转换的值的**valueOf方法和toString**方法没有被修改时，常用的对象转换如下：

   要转换的值	转成String之后的结果
   Object	'[object Object]'
   Array [1,2,3]	用逗号分隔的每个数组元素，'1,2,3'
   数组元素是null或者undefined时， [null],[undefined]	空字符串 ''
   Date	美式英语日期格式的字符串，'Fri Oct 15 2021 14:04:28 GMT+0800 (中国标准时间)'
   Function	表示函数源代码的一个字符串

3. ToNumber（负责非数字转为数字）

   要转换的值	转成Number之后的结果
   true	1
   false	0
   undefined	NaN
   null	0
   string '42','42px'	基本遵循数字常量的相关规则，处理失败时返回NaN 42,NaN
   symbol	不可转换
   Object等复杂类型	先通过ToPrimitive转为基本类型，再转成Number类型

   例如：

   console.log(Number([null])); //0
   // [null] 通过ToPrimitive转成基本类型是空字符串 ''，空字符串转为Number得到0
   

4. ToBoolean

   JavaScript 中的值可以分为以下两类： (1) 可以被类型转换为 false 的值：undefined，null，+0、-0和NaN，false，'' (2) 其他（被类型转换为 true 的值），即除了上面的几个值以外的。

   要注意的是有一个概念称为假值对象，假值对象和普通对象的区别在于，当他被转为Boolean时，会得到false。这类情况非常少见，但是确实存在，比如document.all对象，console.log(!!document.all); //false。

好了，目前我们已经对这几种抽象操作有一定了解了，下面就可以稍微深入一下类型转换了。

3.显式类型转换

1. 字符串和数字之间的显式类型转换

   ​ 字符串和数字之间的类型转换应该是我们最常见的一种了，它们之间的显式类型转换时通过JS中的原生构造函数String和Number实现的，但是不通过new机进行构造函数调用。这两个函数在进行类型转换时，都遵循ToString和ToNumber抽象操作。

   例如：

   console.log(Number('3')); // 3
   console.log(String(3)); //'3'
   

2. 显式解析字符串

   解析字符串中的数字（parseInt、parseFloat）和将字符串转换为数字虽然得到的结果都是数字，但是二者的转换规则是不一样的。

   ​ a. 相对于Number而言，parseInt允许传入的字符串参数中含有非数字字符，解析按照从左到右的顺序，遇到非数字字符就停止解析。例如console.log(parseInt('10px')); //10 ,console.log(Number('10px'));//NaN。

   ​ b. parseInt是针对字符串的函数，当传入的第一个参数不是字符串时，会先将其转为字符串再进行解析。

   ​ c. parseInt有第二个参数，代表解析时使用的进制，比如 console.log(parseInt('11', 8)); //9,用八进制对'11'进行解析。该参数的范围是2-36，传入范围之外的值（如果传入0，会被设为10进制），会返回NaN。

   在使用parseInt(str,radix)时，radix并没有指定默认值（只是大部分情况radix会被默认设为10），也就是说如果你不传入这个参数的话，得到的结果可能是你意料之外的。比如当str以0x或者0X（大写的X）开头时，radix会被默认设为16，所以当 console.log(parseInt('0x11')); //17会得到17。

   有个很有趣的例子：console.log([1, 2, 3].map(parseInt)); //[ 1, NaN, NaN ]，就是利用了这个进制参数，结果数组的三项分别是parseInt(1,0),parseInt(2,1),parseInt(3,2)，在第一项中，因为进制传入了0，被当为10进制处理，所以返回了1；第二项中因为进制传入了1，不在合法范围（2-36）内，所以返回了NaN；第三项中，因为进制传入2，而要解析的参数是3（二进制只有0和1的表达才是合法的），所以返回了NaN。

3. 显示转换Boolean

   与 String和 Number一样， Boolean是显式的 ToBoolean 类型转换，遵循ToBoolean操作规则。不过一般!!的方法使用的比较多。例如：console.log(Boolean(1), !!1);

4.隐式类型转换

隐式类型转换一般是其他操作的副作用。

1. 加法操作：

   如果操作数是对象，则先对象通过ToPrimitive操作转为基本类型，然后再继续操作。

   如果其中一个操作数是**字符串（String）类型，则将另一个操作数也转换为字符串（String）**类型，进行字符串拼接。

   如果操作数中没有字符串（String）类型，则将两个操作数作为**数字（Number）**类型，进行加法运算。

   例如：

   // 因为 'hello' 是字符串，所以把 1 转成了 '1' ,然后进行字符串拼接
   console.log(1 + 'hello'); // '1hello'
   //因为没有字符串类型的操作数，所以进行加法运算，将 true 转成数字类型为 1 ，所以结果为2
   console.log(1 + true); // 2
   //因为 [2] 是对象类型，将其通过 ToPrimitive 操作之后，转成字符串 '2' ,进而需要把 1 转成 '1' ,进行字符串拼接
   console.log(1 + [2]); // '12'
   

2. 减法、除法、乘法等操作：

   如果操作数是对象，则先对象通过ToPrimitive操作转为基本类型，然后再继续操作。

   将两个操作数作为**数字（Number）**类型，进行运算。

   例如：

   // [3] - [2]  → '3' - '2' → 3 - 2 =1
   console.log([3] - [2]); // 1
   //3 - 1 =2
   console.log([3] - true); // 2
   

3. 将其他类型隐式转换为Boolean的操作：

   当值作为判断条件时。如 if语句中的条件判断表达式； for 循环语句中的条件判断表达式；while 循环和 do..while循环中的条件判断表达式；三目运算符（?:） 中的条件判断表达式； 逻辑运算符 || 和 && 中的值作为条件判断表达式。该值会被隐式转换为Boolean类型进行判断，遵循ToBoolean操作规则。

4. 宽松相等（==）：

   在JS中进行关系比较时，宽松相等（==）经常被解释为：“只比较二者的值是否相等，而不比较类型”，其实这种解释有些问题，这种解释中的“值”，应该怎样理解呢？

   比如我在进行比较console.log(0 == ''); //true，0和空字符串''，二者的原始值和类型都不相同，但是却是宽松相等的。

   更为准确地解释，应该是“当进行宽松相等的关系比较时，如果二者类型相同，则仅比较二者的值是否相同即可；如果二者类型不同，则需要先进行类型转换为同一类型，再比较值是否相同”。

   也就是说，当两个类型不同的值进行宽松相等的比较时，会发生隐式的类型转换。

   宽松相等中，类型不同时的类型转换规则如下（假设两个操作数分别为x，y）:

   1. 如果x和y的类型分别为字符串（String）和数字（Number），则将字符串类型转为数字然后比较。

      //先将字符串 '1' 转成了数字 1 ,再进行比较 
      console.log(1 == '1');//true
      

   2. Boolean类型的操作数，都需要转成**数字（Number）**类型。

      //先将 false 转成了 0，然后再根据规则1，将 '0' 转成了 0，然后进行比较
      console.log('0' == false);//true
      

   3. 如果一方是对象类型，则需要通过ToPrimitive抽象操作规则，转成基本类型以后再继续比较。

      // 先将对象类型的数组 [1] 转成了字符串 '1' ，再根据规则1，将字符串 '1' 转成了数字 1，然后进行比较
      console.log([1] == 0);//false
      

   4. null和undefined是宽松相等的，可以说，在宽松相等的比较中，null和undefined是一回事。

   另外要了解的是：

   • NaN 不等于 NaN 。 • +0 等于 -0

5. 大于（>），小于（<）,大于等于（>=），小于等于（<=）:

   在进行大于、小于这两种比较时：

   a. 如果有对象类型，首先通过ToPrimitive操作转成基本类型，在进行比较。

   b. 如果两者都是字符串，则按字符的ASCII码值比较。

   c. 若果有一方不是字符串，则将二者都通过ToNumber抽象操作转为Number类型之后，再进行比较。

   在进行大于等于、小于等于这两种比较时：

   大于等于代表着不小于，即 a>=b的结果是 !(a<b)。小于等于同理。

5.回顾

了解了JS类型转换规则之后，在回过头看之前的几个例子，想来我们都能够理解这些奇怪的现象了。

ex.1:

//ex.1
console.log([] == ![]); //true
//[] 通过ToPrimitive转成基本类型，得到 '',  ![]得到false。宽松相等比较规则，转成数字 0
// 即 ''==0 , 空字符串''有转成了数字 0 ，所以最终为true 

ex.2:

//ex.2
const a1 = {},
    a2 = {};
//a1 a2都是对象类型，通过ToPrimitive操作之后，结果都是 '[object Object]'
//显然 '[object Object]'<'[object Object]' 和 '[object Object]'>'[object Object]'都是false
console.log(a1 < a2); //false
console.log(a1 > a2); //false
//在进行宽松相等比较时，二者类型相同，不会进行类型转换，而是比较二者的值，a1,a2显然指向的地址不同，所以a1==a2 =也为false
console.log(a1 == a2); //false

//小于等于  大于等于 分别为 大于和小于的结果取反，所以都为true
console.log(a1 >= a2); //true 
console.log(a1 <= a2); //true

ex.3:

//ex.3
const a3 = {
    i: 1,
    valueOf() {
        return this.i++;
    },
};

console.log(a3 == 1 && a3 == 2); //true

//a3是对象类型，通过ToPrimitive操作，转成基本类型得到 a3.i (即1),所以 a3==1 为true
//但是在上面执行valueOf的时候，i自增了一次，所以在 a3==2的比较时， a3转为基本类型的值时，得到的就是2了，所以a3==2也为true。