JS-深度起底JS类型判断:typeof、instanceof 与 toString

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前言

在 JavaScript 的世界里,准确判断一个变量的类型并不像看上去那么简单。为什么 typeof nullobject?为什么 instanceof 不能判断基本类型?本文将带你通过底层逻辑彻底搞定这些面试重难点。

一、 typeof:快速但有“缺陷”的选择

typeof 是最常用的判断方式,它直接返回一个表示类型的字符串。

1. 判断表现

  • 基本类型:除了 null 之外,都能显示正确结果(string, number, boolean, undefined, symbol, bigint)。

  • 引用类型

    • 函数:返回 "function"
    • 其他(数组、正则、日期、普通对象) :统一返回 "object"

2. 这里的坑:为什么 typeof null === 'object'?

底层原理: JavaScript 的底层变量是使用二进制存储的。为了提高性能,引擎通过二进制的前三位(Type Tag)来判断类型:

  • 000:对象(Object)
  • 1:整数
  • 010:浮点数
  • 100:字符串
  • 110:布尔值

null 的所有二进制位都是 0,因此它的前三位也是 000。早期的 JS 实现中没有对 null 进行特判,导致它被误判为了对象。这是一个历史遗留的 Bug,但为了兼容性一直没有修复。


二、 instanceof:基于原型链的“探亲”

instanceof 可以判断对象是属于哪种类型,它的内部机制是通过判断对象的原型链中是不是能找到该类型的 prototype.

1. 查找机制

只要右边变量的 prototype 在左边变量的原型链上就会返回ture,因此instanceof 在查找的过程中会遍历左边变量的原型链,直到找到右边变量的 prototype,如果原型链遍历完都没有找到,就会返回 false,告诉我们左边变量并不是右边变量的实例

2. 手写实现(面试常考)

手写 instanceof 的核心在于循环向上遍历原型链

  function myInstanceof(obj, func) {
    if (typeof obj !== 'object' && typeof obj !== 'function') {
      return false;
    }
    let proto = obj.__proto__;
    const prototype = func.prototype;
    while (proto !== prototype) {
      if (proto === null) {
        return false;
      }
      proto = proto.__proto__;
    }
    return true;
  }
  const date = new Date();
  console.log(myInstanceof(date, Object));    // true

  console.log(myInstanceof([1, 2], Array)); // true

三、 终极方案:Object.prototype.toString

如果你需要一个万能精准的判断方式,那么非它莫属。

1. 原理

调用该方法会返回一个格式为 [object Type] 的字符串,其中 Type 就是该值的内部属性 [[Class]]

2. 测试表现

JavaScript

const toString = Object.prototype.toString;

console.log(toString.call(Math));      // [object Math]
console.log(toString.call('a'));       // [object String]
console.log(toString.call(null));      // [object Null]
console.log(toString.call(undefined)); // [object Undefined]
console.log(toString.call([]));        // [object Array]
console.log(toString.call(new Date())); // [object Date]

四、 面试模拟题(实战演练)

Q1:如何判断一个变量是否是数组?

参考回答:

  1. Array.isArray(arr)(首选,ES6标准方法)。
  2. Object.prototype.toString.call(arr) === '[object Array]'(最通用)。
  3. arr instanceof Array(注意:如果是在跨 iframe 环境下,原型链不同可能会失效)。

Q2:typeof []typeof {} 的结果分别是什么?

参考回答: 都是 "object"。因为 typeof 除了函数以外,对于所有的引用类型都会返回 "object"

Q3:执行 2 instanceof Number 的结果是什么?为什么?

参考回答: 结果是 false。 因为 instanceof 只能用于检测对象实例。数字 2 是原始值(Primitive),它没有原型链。如果想让它返回 true,需要写成 new Number(2) instanceof Number

总结

  • typeof:适合判断基本类型(除 null)和函数。
  • instanceof:适合判断对象之间的继承关系。
  • toString:适合需要百分百准确判断类型的场景。