JavaScript专题(七)类型转换

hushuo
发布于 2021-1-14 12:05
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前言
在了解类型转换之前,如果你对 Js 的基本类型仍存在疑惑,不妨看看JavaScript 中的基本数据类型这篇文章哦~

类型转换常常为人诟病,但实际上很多时候它们是非常有用的,有些强制类型转换可以明确告诉我们哪里发生了类型转换,有助于提高代码可读性和可维护性。但有些却发生在我们看不见的地方,所以我们今天来讨论一下平时常见的类型转换运算和操作~

一、类型转换是什么?
我们都知道变量的类型由它存储的值的类型来决定,所以将值从一种类型转换为另一种类型通常称为类型转换(type-casting),而它也可以根据某些特点分成两类

显式类型转换
隐式类型转换。
显式类型转换

显式类型转换主要是指通过 String、Number、Boolean 等构造方法转换相应的字符串、数字、布尔值

const str = String(1);
const num = Number("123.3"); //number:123.3


这是显式的情况——类型的转换的动作是由我们主动发起的。

1.2 隐式类型转换

const newStr1 = 1 + "str"; // '1str'
const newStr2 = "hello" + [89, 150.156, "mike"]; // 'hello89,150.156,mike'


如果是做 C++、Java 以及其他强类型语言的同学写到类似的组合,应该就会报错了,但在 Js 中不会。

既然隐式类型转换会一直存在下去,我们就要接受它并去了解它的优缺点!


二、转换的基本规则
有些数据类型之间的转换,会经历“多道工序”,我们尽量先介绍“工序”少的~

2.1 原始值转字符串
我们使用 String 函数将类型转换成字符串类型,如果 String 函数不传参数,返回空字符串,如果有参数,调用 ToString(value),而 ToString 也给了一个对应的结果表。表如下:

规则:

JavaScript专题(七)类型转换-鸿蒙开发者社区

举例:

console.log(String()); // 空字符串
console.log(String(undefined)); // undefined
console.log(String(null)); // null
console.log(String(false)); // false
console.log(String(true)); // true

// Number
console.log(String(0)); // 0
console.log(String(-0)); // 0
console.log(String(NaN)); // NaN
console.log(String(Infinity)); // Infinity
console.log(String(-Infinity)); // -Infinity
console.log(String(1)); // 1


2.2 原始值转数字
有时我们需要将非数字值当作数字来使用,比如数学运算。为此 ES5 规范在 9.3 节定义了抽象操作ToNumber,类似 ToString,它也有一定的转换规则:

JavaScript专题(七)类型转换-鸿蒙开发者社区

console.log(Number(true)); // 1
console.log(Number(false)); // 0
console.log(Number(undefined)); // NaN
console.log(Number("余光")); // NaN
console.log(Number("1")); // 1


2.3 原始值转布尔
我们使用 Boolean 函数将类型转换成布尔类型,在 JavaScript 中,只有 6 种 值可以被转换成false,其他都会被转换成true。

console.log(Boolean()); // false
console.log(Boolean(false)); // false
console.log(Boolean(undefined)); // false
console.log(Boolean(null)); // false
console.log(Boolean(+0)); // false
console.log(Boolean(-0)); // false
console.log(Boolean(NaN)); // false
console.log(Boolean("")); // false


2.4 原始值转对象
原始值到对象的转换非常简单,原始值通过调用 String()、Number() 或者 Boolean() 构造函数,转换为它们各自的包装对象。

null 和 undefined 属于例外,当将它们用在期望是一个对象的地方都会造成一个类型错误 (TypeError) 异常,而不会执行正常的转换。

var a = 1;
console.log(typeof a); // number
var b = new Number(a);
console.log(typeof b); // object


三、对象转字符串和数字
3.0 对象转布尔值
3.0 这一小节是我认为值得一提,但篇幅较少的一点:

对象到布尔值的转换非常简单:所有对象(包括数组和函数)都转换为 true。对于包装对象也是这样,举个例子:

console.log(Boolean(new Boolean(false))); // true


3.1 对象的 toString 和 valueOf
这是一个不太常见的操作,或者说现象,但我们也不能忽略它。

对象=>字符串
对象=>数字
转换都是通过调用待转换对象的一个方法来完成的,在 Js 中,一般待转换对象拥有两个方法:

toString
valueOf
toString

所有的对象除了null和undefined之外的任何值都具有toString方法,通常情况下,它和使用String方法返回的结果一致。

在JavaSciprt 专题之类型检测中我们提到过Object.prototype.toString 方法会根据这个对象的[[class]]内部属性,返回由 "[object " 和 class 和 “]” 三个部分组成的字符串。举个例子:

const obj = { name: "余光" };
obj.toString(); // "[object Object]"

obj.toString === Object.prototype.toString; // true


我们已经验证了 => 对象调用 toString 方法是调用其构造函数原型上的方法

其他数据类型的 toString 方法也都有自己的特点:

数组:将每个数组元素转换成一个字符串,并在元素之间添加逗号后合并成结果字符串。
函数:返回源代码字符串。

[1, 2, 3, 4].toString(); // "1,2,3,4"
[].toString(); // ""

function func() {
  console.log();
}
func.toString(); // "function func () { console.log() }"


valueOf

valueOf 方法返回这个对象本身,数组、函数、正则简单的继承了这个默认方法,也会返回对象本身。日期是一个例外,它会返回它的一个内容表示: 1970 年 1 月 1 日以来的毫秒数。

var date = new Date(2017, 4, 21);
console.log(date.valueOf()); // 1495296000000


3.2 对象转字符串和数字的基本规则
在我们知道了 toString()和 valueOf()这两个方法后,来看看转换的规则,即什么时候用:ES5 规范 9.8

JavaScript专题(七)类型转换-鸿蒙开发者社区所谓的 ToPrimitive 方法,其实就是输入一个值,然后返回一个一定是基本类型的值。

我们总结一下,当我们用 String 方法转化一个值的时候:

基本类型:参照 “原始值转字符” 的对应表
引用类型:调用一个ToPrimitive方法,将其转为基本类型,然后再参照 “原始值转字符” 的对应表进行转换。
其实,从对象到数字的转换也是一样:

JavaScript专题(七)类型转换-鸿蒙开发者社区注意:转字符和数字的时候处理略有不同~

3.3 ToPrimitive
那接下来就要看看 ToPrimitive 了,ES5 规范 9.1

这个返回原始值的方法接受一个输入参数 和一个可选的参数来表示转换类型:

input,表示要处理的输入值
如果传入的 input 是 Undefined、Null、Boolean、Number、String 类型,直接返回该值。
PreferredType,非必填,表示希望转换成的类型,有两个值可以选,Number 或者 String。
当不传入 PreferredType 时,如果 input 是日期类型,相当于传入 String,否则,都相当于传入 Number。
如果是 ToPrimitive(obj, Number),处理步骤如下:
如果 obj 为 基本类型,直接返回
否则,调用 valueOf 方法,如果返回一个原始值,则 JavaScript 将其返回。
否则,调用 toString 方法,如果返回一个原始值,则 JavaScript 将其返回。
否则,JavaScript 抛出一个类型错误异常。
如果是 ToPrimitive(obj, String),处理步骤如下:
如果 obj 为 基本类型,直接返回
否则,调用 toString 方法,如果返回一个原始值,则 JavaScript 将其返回。
否则,调用 valueOf 方法,如果返回一个原始值,则 JavaScript 将其返回。
否则,JavaScript 抛出一个类型错误异常。
所以总结下,对象转字符串(就是 Number() 函数)可以概括为:

举个例子:

console.log(Number({})); // NaN
console.log(Number({ a: 1 })); // NaN

console.log(Number([])); // 0
console.log(Number([0])); // 0
console.log(Number([1, 2, 3])); // NaN
console.log(
  Number(function() {
    var a = 1;
  })
); // NaN
console.log(Number(/\d+/g)); // NaN
console.log(Number(new Date(2010, 0, 1))); // 1262275200000
console.log(Number(new Error("a"))); // NaN


注意:

转换对象时,你会发现它变成了 NaN,所以

在这个例子中,[]和[0]都返回了 0

当我们 Number([]) 的时候,先调用 [] 的 valueOf 方法,此时返回 [];
因为返回了一个对象,所以又调用了 toString 方法;
此时返回一个空字符串,接下来调用 ToNumber 这个规范上的方法;
等价于 Number([].valueOf().toString()),结果为 0;
[1, 2, 3] 却返回了一个 NaN:

当我们 Number([]) 的时候,先调用 [1,2,3] 的 valueOf 方法,此时返回 [1,2,3];
因为返回了一个对象,所以又调用了 toString 方法;
此时为1,2,3,接下来调用 ToNumber 这个规范上的方法;
等价于 Number([1,2,3].valueOf().toString()),结果为 NaN;

四、涉及到类型转换的运算符
读到这里我们对类型转换有了一定的概念,现在我们再来看看在运算中常见的类型转换问题。

4.1 一元操作符 +
+a 运算符显式地将后面的变量 a 保存的数据转换为数字,不是字符串拼接。
查看 ES5 规范 11.4.6,会调用 ToNumber 处理该值,相当于 Number(‘1’),最终结果返回数字 1。

const a = "1.1";
const b = 5 + +a;
console.log(b); // 6.6


上面的代码应该是我们经常用到的,当我们知道一个字段是字符串但希望它是数字时,一般会这么做~

我们一起验证下下面这些类型

console.log(+[]); // 0
console.log(+["1"]); // 1
console.log(+["1", "2", "3"]); // NaN
console.log(+{}); // NaN


既然是调用 ToNumber 方法我们在之前的小节中提到过

如果 obj 为基本类型,直接返回
否则,调用 valueOf 方法,如果返回一个原始值,则 JavaScript 将其返回。
否则,调用 toString 方法,如果返回一个原始值,则 JavaScript 将其返回。
否则,JavaScript 抛出一个类型错误异常。
以 +[] 为例,[] 调用 valueOf 方法,返回一个空数组,因为不是原始值,调用 toString 方法,返回 ""。
得到返回值后,然后再调用 ToNumber 方法,"" 对应的返回值是 0,所以最终返回 0。
4.2 一元操作符 !
一元运算符!显式地将值强制类型转换为布尔值。但是它同时还将真值反转为假值(或者将假值反转为真值)。

const a = 1;
const b = "str";
const c = [1, 2, 3];

console.log(!a); // false
console.log(!b); // false
console.log(!c); // false

console.log(!0); // true
console.log(!""); // true
console.log(![]); //false

console.log(![]); //false
console.log(!undefined); // true
console.log(!null); // true


同样的 !! 会讲其他类型转成对应的 bool 值

!和 + 运算符是我们最常用的两种显式类型转换运算符,之后我们再看看那些不经意间就被转换类型的操作~

五、常见的类型转换操作
5.1 字符串和数字之间

const num = 1;
const str = "200";

console.log(num + str); // '1200'


这段代码大家应该都知道结果,但是其中的原理是否和大家想的一样呢?

const arr1 = [1, 2];
const arr2 = [3, 4];

console.log(arr1 + arr2); // 1,23,4


两个数组的结果为什么也是个字符串?

原因

ES5 规范 11.6.1 中提到,如果某个操作数是字符串或者能通过以下步骤转换为字符串,+将进行拼接操作

如果其中的一个操作数是引用类型,则首先对其进行ToPrimitive操作(第三小节有提)

总结

简单来说就是,如果+的其中一个操作数是字符串(或者通过以上步骤可以得到字符串),则执行字符串拼接;否则执行数字加法。

5.2 被转换成布尔值的操作
现在我们来看看到布尔值的隐式强制类型转换,它最为常见也最容易搞错。相对布尔值,数字和字符串操作中的隐式强制类型转换还算比较明显。

下面的情况会发生布尔值隐式强制类型转换。

if (…)语句
括号内的条件为true时执行操作;
for ( let i = 0; i < 10; i++ )
语句中的条件判断表达式即 i < 10 为true
while (…)和 do…while(…)
循环中的条件判断表达式为true;
三目运算 ? :;
逻辑运算符 ||(逻辑或)和 &&(逻辑与)左边的操作数;
5.3 == 和 ===
谈到类型转换,一定绕不开 == 和 ===。

==用于比较两个值是否相等,当要比较的两个值类型不一样的时候,就会发生类型的转换。

在ES5 规范 11.9.5 中简述了它的规则:

当执行 x == y 时:

如果 x 与 y 是同一类型:
x 是 Undefined,返回 true
x 是 Null,返回 true
x 是数字:
x 是 NaN,返回 false
y 是 NaN,返回 false
x 与 y 相等,返回 true
x 是+0,y 是-0,返回 true
x 是-0,y 是+0,返回 true
x 是字符串,完全相等返回 true,否则返回 false
x 是布尔值,x 和 y 都是 true 或者 false,返回 true,否则返回 false
x 和 y 指向同一个对象,返回 true,否则返回 false
x 是 null 并且 y 是 undefined,返回 true
x 是 undefined 并且 y 是 null,返回 true
x 是数字,y 是字符串,判断 x == ToNumber(y)
x 是字符串,y 是数字,判断 ToNumber(x) == y
x 是布尔值,判断 ToNumber(x) == y
y 是布尔值,判断 x ==ToNumber(y)
x 不是字符串或者数字,y 是对象,判断 x == ToPrimitive(y)
x 是对象,y 不是字符串或者数字,判断 ToPrimitive(x) == y

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