33 个 js 核心概念(四):显式 (名义) 与 隐式 (鸭子)类型转换

xaoyege 2019-06-29

33 个 js 核心概念(四):显式 (名义) 与 隐式 (鸭子)类型转换

前言

说实话,JavaScript 的类型转换是个相当头疼的问题,无论是对于初学者还是有经验的老司机。它的难处并不在于概念多难理解,而是情况多且杂,看似相同的情况结果却又出人意料,很少有人能保证时刻都能做出正确的判断。

因此,这篇文章希望能讲的足够细致和明确,让大家能够在日常使用中,能够尽快的搞清楚类型转换的顺序和结果。

长文预警,建议先 mark, 分多次查看。

一、类型转换

1. 什么叫类型转换?

我们知道,JavaScript 中存在七种数据类型,在必要的时候,我们会对不同类型的值进行相互间的转换。比如说,在进行条件判断时,我们需要将其他类型的值转为布尔类型值,在使用 console.log() 打印内容时,需要将其转为字符串输出。

2. JavaScript 中的类型转换方式有哪些?

在 JavaScript 中,分为显式类型转换和隐式类型转换。

其中,显式类型转换是我们为了功能需要,人为的将一种类型的值转换为另一中类型,转换的时机和结果都是我们预期的;而隐式类型转换则是 JavaScript 在代码运行时,未经我们允许而进行的强制类型转换。

二、显式类型转换

1. 其他类型转换为字符串( ToString )

值类型例子转换后调用法则
number34'34'String(34)
booleantrue'true'String(true)
booleanfalse'false'String(false)
undefiendundefined'undefined'String(undefined)
nullnull'null'String(null)
object{ a: 'fa' }"[object Object]"String({a: 'fa'})
objectnew String(45)'45'String(new String(45))
object[1, 2]'1,2'String([1,2])
objectfunction() {var d;}"function() { var d; }"String(function() {var d;})

其他类型的值转换为字符串,是通过调用原生函数String()实现,但不同类型值的实现却有明显的差异。

对于基本类型的值,直接将其转化为值的字符串形式。而对于对象类型来说,便有些复杂了。

首先,每个对象内部都有一个 [[Class]] 属性,我们通过Object.prototype.toString() 方法可以得到这个属性的字符串值。

对于对象(如{ a: 'ff'; })而言,除非自己定义 toString() 方法,否则,调用 String() 方法将返回和调用 Object.prototype.toString() 相同的值。(如 : "[object Object]")。

const obj_1 = {
  b: 'lalala'
};
const obj_2 = {
  toString() {
    return "fasfa";
  }
};
String(obj_1); // '[object Object]'
String(obj_2); // 'fasfa'

其次, JavaScript 中,除了普通对象,还有以下几种:

  1. 封装对象

    对于基本类型值 stringnumberboolean 是没有 .lengthtoString() 方法的,因此,JavaScript 提供了内建函数 String()Number()Boolean() ,通过 new 调用后会将基本类型值封装为一个对象。

    如果想要取到封装对象中的基本类型值,可以使用 valueOf() 方法。

    // string 类型
    const a = 'i am string';
    typeof a; //  'string'
    // string 封装对象
    const b = new String('i am sringObject');
    typeof b; // 'object'
    // 拆封
    b.valueOf(); // i am sringObject

    那对于封装对象,String() 会返回什么值呢?

    事实上,封装对象对于 toString() 方法进行了封装,因此,对封装对象调用 String() 方法,将会返回封装对象调用toString() 方法返回的值。

    const numObj = new Number(false); // Number {0}
    numObj.toString(); // '0'
    String(numObj); // '0'
  2. 函数

    对于函数来说,它也包装了自己的 toString()方法,因此,调用 String() 方法时将返回函数字符串化后的值。

    function bar() {
      console.log('bar');
    }
    String(bar); // "function bar() {↵  console.log('bar');↵}"
    bar.toString(); // "function bar() {↵  console.log('bar');↵}"
    Object.prototype.toString.call(bar); // "[object Function]"

    从上例可以看到,String()toString() 方法调用的是函数自己封装的toSring(),如果调用对象的 toString() 方法,则函数与普通对象一样,返回的是函数对象内部的 [[Class]] 属性。

  3. 数组

    数组同函数一样,同样包装了自己的 toString() 方法。此方法会将数组中的每一项用逗号连接成一个字符串。

    const arr = [1,4,6];
    String(arr); // "1,4,6"
    arr.toString(); // "1,4,6"
    Object.prototype.toString.call(arr); // "[object Array]"

2. 其他类型值转为数字( ToNumber )

同样,先感受一下什么叫绝望?~~

值类型例子转换后调用法则
string'34'34Number('34')
string''0Number('')
string'34fad'NaNNumber('34fad')
string'34fad'、'34.24'、'34'34parseInt('34fad')
string'34fad'、'34'34parseFloat(值)
string'34.34'34.34parseFloat(值)
booleantrue1Number(true)
booleanfalse0Number(false)
undefiendundefinedNaNNumber(undefined)
nullnull0Number(null)
object{ a: 'fa' }NaNNumber({a: 'fa'})
objectnew String('fff')NaNNumber(new String('fff'))
object[]0Number([])
object[1, 2]NaNNumber([1,2])
objectfunction() {var d;}NaNNumber(function() {var d;})

看完一脸懵逼有没有?!哈哈,不用害怕,乍看上去,大概会觉得异常混乱,其实稍加整理,不外乎以下几种情况:

  1. 转换后值为 NaN

    数字与字符串不同,并不是任何类型值都能转为数字,因此,就会有 NaN,意思就是 not a number

    诸如包含非数字的字符串、undefined、非空数组,部分对象,都是我们知道无法转化为一个数字的。

  2. boolean 类型值

    对于 truefalsetrue 转换为 1,false 转为 0。

  3. 带有数字的字符串

    从上面我们可以看到,对于带有数字的字符串,有三种方法进行转换,但规则不同。

    • Number() 方法会对字符串整体进行转换, 它会先判断这个字符串是否是个正确的数字字符串,如果不是,则会返回 NaN
    • parseInt() 方法则会对字符串从左往右依次解析,直到遇到第一个非数字字符(包括小数点),如果最左边的字符是非数字字符,则返回 NaN
    • parseFloat() 方法解析顺序同 parseInt() 相同,不同的是它遇到第一个小数点时会正常往右继续解析,直至遇到非数字字符停止。
其实严格来讲,只有 `Number()` 方法是进行转换操作,而后两者属于将字符串**解析** 为数字,但为了讲解方便,我将它们放在一起讲述。
  1. 对象

    对于对象而言,会先将对象转为基本类型值( ToPrimitive ),再对基本类型值调用 Number() 方法。

    那如何将对象转为基本类型值?首先会调用对象的 valueOf() 方法,如果没有此方法或者此方法返回值不是基本类型值,则会调用toString() 方法,如果 toString() 方法不存在或者返回值也不是基本类型值,会产生 TypeError 错误。

    // 普通对象
    const nomalObj = {
      a: '56'
    };
    nomalObj .valueOf(); // { a: '56'}
    nomalObj.toString(); // "[object Object]"
    // Number(nomalObj) 相当于Number("[object Object]") 
    Number("[object Object]"); // NaN
    Number(nomalObj); // NaN
    
    // valueOf() 返回基本类型值的对象
    const obj_1 = {
      a: '56',
      valueOf: function() {
        return '23';
      }  
    };
    obj_1.valueOf(); // '23'
    // Number(obj_1) 相当于 Number('23');
    Number('23'); // 23
    Number(obj_1); // 23
    
    // valueOf() 返回非基本类型值,toString() 返回基本类型值的对象
    const obj_2 = {
      a: '56',
      valueOf: function() {
        return {b: 34}
      },
      toString: function() {
        return false;
      }
    };
    obj_2.valueOf(); // {b: 34}
    obj_2.toString(); // false
    // Number(obj_2) 相当于 Number(false)
    Number(obj_2); // 0
    Number(false); // 0

    上面的规则,适用于我们所说的所有对象,比如数组,封装对象和函数。

3. 其他类型转换为 boolean 值( ToBoolean )

我们可以通过 Boolean()方法 或!!运算符来显式的将一个值转换为布尔值。

相对来说,判断一个值是 true 还是 false 则比较容易,我们只需要记住以下几种值会转换为 false,而其他值,均为 true

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

当我们看到 []、{} 甚至是 "''" 时,也一定要记住,它们是真值。

Boolean(false); // fasle
Boolean([]); //true
Boolean({}); //true
Boolean(''); // false
Boolean('""'); // true
Boolean('false'); // true

三、隐式强制类型转换

除了进行强制类型转换,JavaScript 会在运行时根据需要,自动进行类型的转换,尽管这个特点饱受争议,但不得不承认,某些情况下我们仍旧更喜欢使用某些隐式转换规则。

一旦某些隐式的规则被接受并广泛使用,从某种意义上来讲,这些规则便同显式转换一样。

1. 奇怪的 +

先看一一个最常见的例子:

const a = 5;
const b = '6';
console.log(a+a); // 10
console.log(a+b); // '56'
console.log(b+b); // '66'

之所以会产生上例中的状况,原因就在于在JavaScript 中,+ 运算符既可以作用于number 类型值,也可以作用于 string 类型值。前者进行数字相加,后者则进行字符串的拼接。

这就是为什么5 + 5 = 10'6' + '6' = '66'。而当 + 号两边既有数字也有字符串时,则会隐式的将数字转换为字符串,然后进行字符串的拼接。

那两边没有字符串的情况呢?比如:

const a = [1,4];
const b = [2,3];
const c = 4;
console.log(a+c); // '1,44'
console.log(a+b); // '1,42,3'

为什么会这样?原来只要 + 的其中一个操作数可以通过某种方式(toPrimitive)转换为字符串,就会进行字符串的拼接。

我们知道,数组[1,4] 可以通过 toString() 方法返回字符串 '1,4',因此,[1,4] + 4 就相当于 '1,4' + 4

因为这个特性,我们在想将一个数字 a 转换为字符串时,便可以直接使用 a + '' 的形式即可。相对于显式使用String(a),隐式转换则更加简洁。

从数组的例子我们可以看到,除了数字,其他类型的值也可以通过 + ' ' 的形式转化为字符串。

const a = {b: '2'}
console.log( a+ ''); // "[object Object]"

但有一点需要注意,对于对象而言,使用 String() 方法是直接取这个对象 toString() 方法的返回值,而 + ' ' ,则会对这个对象调用 valueOf 反法,然后对 valueOf 的返回值调用 toString(),将其转换为字符串。

const a = {
  toString: function() { return 45 },
  valueOf: function() { return 4}
 };
String(a); // '45'
a + ' '; //  // '4'

好在除非我们特意去改变一个对象的 valueOf 及 'toString()' 方法,通过上述两个方式的转换后的结果都是一致的。

2. 有用的 -

+ 号不同的是,- 号只能用于数字的相减,对于它两边的操作数,都会经过隐式类型转换转为数字。

const a = '34';
const b = '4';
console.log(a - b); // 30
const c = 'dd';
console.log(a - c); // NaN
const d = [4];
console.log(a - d); // 30

根据上例,我们可看到,如果 - 号两边是字符串,则会将他们强制转换为数字,如果 - 两边不是字符串,则会先将其转为字符串,再将这个字符串转为数字。

3. 隐式转换为布尔值

将其他类型值隐式转换为布尔值是我们最常用的一种转换。因为程序的编写实质上就是不停的进行判断。

在以下场景中,都是进行判断,而只要传入的值不是布尔值,都会通过隐式类型转换转为布尔值。

  1. if (..) {} 语句中的条件判断表达式。
  2. for ( .. ; .. ; ..) 语句中的条件判断表达式。
  3. while (..) do ... while ( ..) 中的条件判断表达式。
  4. ? : 中的条件判断表达式。
  5. 逻辑或 || 或逻辑与 && 左边的操作数。

在这些情况下,都将会进行其他类型值到布尔类型值的隐式转换,规则同显式调用 Boolean()

上面就是不同数据类型直接显式或隐式的转换规则,我们不需要将每一种情况都牢记在心,但有必要对他们进行充分的了解,这可以保证我们在实际写代码时避免不少奇怪又难以排查的 bug 。

原文地址:阿木木的博客 与 隐式 (鸭子)类型转换)

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greent00 / 0评论 2020-05-29