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JavaScript基础专题之类型转换(十二)

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什么是类型转换?

我们都知道 JavaScript 是一种动态类型语言,变量没有类型限制,可以随时赋予任意值。

var x = y ? 1 : 'a';

上面代码中,变量x到底是数值还是字符串,取决于另一个变量y的值。y 为 true 时,x 是一个数值;y为 false 时,x是一个字符串。这意味着,x 的类型没法在编译阶段就知道,必须等到运行时才能知道。

虽然变量的数据类型是不确定的,但是各种运算符对数据类型是有要求的。如果运算符发现,运算子的类型与预期不符,就会自动转换类型。比如,减法运算符预期左右两侧的运算子应该是数值,如果不是,就会自动将它们转为数值。

'4' - '3' // 1

上面代码中,虽然是两个字符串相减,但是依然会得到结果数值 1,原因就在于 JavaScript 将运算子自动转为了数值。

1. 强制转换

强制转换主要指使用 NumberStringBoolean 三个函数,手动将各种类型的值,分布转换成数字、字符串或者布尔值。

1.1 Number()

使用 Number 函数,可以将任意类型的值转化成数值。

下面分成两种情况讨论,一种是参数是原始类型的值,另一种是参数是对象。

(1)原始类型值

原始类型值的转换规则如下:

// 数值:转换后还是原来的值
Number(324) // 324

// 字符串:如果可以被解析为数值,则转换为相应的数值
Number('324') // 324

// 字符串:如果不可以被解析为数值,返回 NaN
Number('324abc') // NaN

// 空字符串转为0
Number('') // 0

// 布尔值:true 转成 1,false 转成 0
Number(true) // 1
Number(false) // 0

// undefined:转成 NaN
Number(undefined) // NaN

// null:转成0
Number(null) // 0

Number函数将字符串转为数值,要比 parseInt 函数严格很多。基本上,只要有一个字符无法转成数值,整个字符串就会被转为NaN。

parseInt('42 cats') // 42
Number('42 cats') // NaN

上面代码中,parseInt逐个解析字符,而Number函数整体转换字符串的类型。

另外,parseInt和Number函数都会自动过滤一个字符串前导和后缀的空格。

parseInt('\t\v\r12.34\n') // 12
Number('\t\v\r12.34\n') // 12.34

(2)对象
简单的规则是,Number 方法的参数是对象时,将返回 NaN,除非是包含单个数值的数组

Number({a: 1}) // NaN
Number([1, 2, 3]) // NaN
Number([5]) // 5

之所以会这样,是因为 Number 背后的转换规则比较复杂。

第一步,调用对象自身的 valueOf 方法。如果返回原始类型的值,则直接对该值使用 Number 函数,不再进行后续步骤。

第二步,如果 valueOf 方法返回的还是对象,则改为调用对象自身的 toString 方法。如果 toString 方法返回原始类型的值,则对该值使用 Number 函数,不再进行后续步骤。

第三步,如果 toString 方法返回的是对象,就报错。

举个例子。

var obj = {x: 1};
Number(obj) // NaN

// 等同于
if (typeof obj.valueOf() === 'object') {
	Number(obj.toString());
  } else {
	Number(obj.valueOf());
}

上面代码中,Number 函数将 obj 对象转为数值。背后发生了一连串的操作,首先调用 obj.valueOf 方法, 结果返回对象本身;于是,继续调用 obj.toString 方法,这时返回字符串 [object Object],对这个字符串使用 Number 函数,得到 NaN

默认情况下,对象的 valueOf 方法返回对象本身,所以一般总是会调用 toString 方法,而 toString 方法返回对象的类型字符串(比如 [object Object])。所以,会有下面的结果。

Number({}) // NaN

如果 toString 方法返回的不是原始类型的值,结果就会报错。

var obj = {
valueOf: function () {
	return {};
	},
toString: function () {
	return {};
	}
};
Number(obj)// TypeError: Cannot convert object to primitive value

上面代码的 valueOftoString 方法,返回的都是对象,所以转成数值时会报错。

从上例还可以看到, valueOftoString 方法,都是可以自定义的。

Number({
	valueOf: function () {
		return 2;
	}
})// 2

Number({
	toString: function () {
		return 3;
	}
})// 3

Number({
	valueOf: function () {
		return 2;
	},
	toString: function () {
		return 3;
	}
})// 2

上面代码对三个对象使用 Number 函数。第一个对象返回 valueOf 方法的值,第二个对象返回 toString 方法的值,第三个对象表示 valueOf 方法先于 toString 方法执行。

1.2 String()

String 函数可以将任意类型的值转化成字符串,转化规则如下:
(1)原始类型值

  • 数值:转为相应的字符串
  • 字符串:转换称还是原来的值。
  • 布尔值:true转为字符串"true",false转为字符串"false"。
  • undefied:转为字符串"undefined"
  • null:转为字符串"null"
String(123) // "123"
String('abc') // "abc"
String(true) // "true"
String(undefined) // "undefined"
String(null) // "null"

(2)对象
String 方法的参数如果是对象,返回一个类型字符串;如果是数组,返回该数组的字符串形式。

String({a: 1}) // "[object Object]"
String([1, 2, 3]) // "1,2,3"

String 方法背后的转换规则,与 Number 方法基本相同,只是互换了 valueOf 方法和 toString 方法的执行顺序。

1.3 Boolean()

Boolean 函数可以将任意类型的值转为布尔值。
它的转换规则相对简单:除了一下五个值的转换结果为 false ,其他的值全部为 true

  • undefined
  • null
  • 0
  • NaN
  • "" 或者''(空字符串)
Boolean(undefined) // false
Boolean(null) // false
Boolean(0) // false
Boolean(NaN) // false
Boolean('') // false

所有对象,包括空对象的转换结果都是 true

Boolean({}) // true
Boolean([]) // true

所有对象的布尔值都是true,这是因为 JavaScript 语言设计的时候,出于性能的考虑,如果对象需要计算才能得到布尔值,对于 obj1 && obj2 这样的场景,可能会需要较多的计算。为了保证性能,就统一规定,对象的布尔值为 true

2.隐式转换

遇到以下三种情况时,JavaScript 会进行隐式转换。

第一种情况,不同类型的数据互相运算。

123+'abc'  //"123abc"

第二种情况,对非布尔值类型的数据求布尔值

if ('abc') { console.log('hello') }  // "hello"

第三种情况,对非数值类型的值使用一元运算符(即+和-)。

+ {foo: 'bar'} // NaN
- [1, 2, 3] // NaN

自动转换的规则是这样的:预期什么类型的值,就调用该类型的转换函数。比如,某个位置预期为字符串,就调用String 函数进行转换。如果该位置即可以是字符串,也可能是数值,那么默认转为数值。

由于隐式转换具有不确定性,而且不易除错,建议在预期为布尔值、数值、字符串的地方,全部使用 BooleanNumberString 函数进行显式转换。

下面这个例子中,条件部分的每个值都相当于false,使用否定运算符后,就变成了true。

if (!undefined&& !null&& !0&& !NaN&& !'') {	console.log('true')	} // true

下面两种写法,有时也用于将一个表达式转为布尔值。它们内部调用的也是 Boolean 函数。

// 写法一
expression ? true : false

// 写法二
!! expression

2.1 转换为字符串

JavaScript 遇到预期为字符串的地方,就会将非字符串的值自动转为字符串。具体规则是,先将复合类型的值转为原始类型的值,再将原始类型的值转为字符串。

字符串的自动转换,主要发生在字符串的加法运算时。当一个值为字符串,另一个值为非字符串,则后者转为字符串。

'5' + 1 // '51'
'5' + true // "5true"
'5' + false // "5false"
'5' + {} // "5[object Object]"
'5' + [] // "5"
'5' + function (){} // "5function (){}"
'5' + undefined // "5undefined"
'5' + null // "5null"

2.2 转换为数值

JavaScript 遇到预期为数值的地方,就会将参数值自动转换为数值。系统内部会自动调 Number函数。

除了加法运算符(+)有可能把运算子转为字符串,其他运算符都会把运算子自动转成数值。

'5' - '2' // 3
'5' * '2' // 10
true - 1  // 0
false - 1 // -1
'1' - 1   // 0
'5' * []    // 0
false / '5' // 0
'abc' - 1   // NaN
null + 1 // 1
undefined + 1 // NaN

上面代码中,运算符两侧的运算子,都被转成了数值。

注意:null转为数值时为0,而undefined转为数值时为NaN。

一元运算符也会把运算子转成数值。

+'abc' // NaN
-'abc' // NaN
+true // 1
-false // 0

2.3 布尔值

布尔值代表“真”和“假”两个状态。“真”用关键字 true 表示,“假”用关键字 false 表示。布尔值只有这两个值。

下列运算符会返回布尔值:

  • 两元逻辑运算符: && (And),|| (Or)
  • 前置逻辑运算符: ! (Not)
  • 相等运算符:===,!==,==,!=
  • 比较运算符:>,>=,<,<=

举个例子:

if ( a && b || c) {console.log('1') } // a和b同时存在或者只在c返回true
if ( !a ) { consoel.log('1')} // 不存在a的话返回true
if ( a === b) { console.log('1') } // a和比相等返回true
if ( a > b ) { console.log('1') } // a大于b返回true

如果 JavaScript 预期某个位置应该是布尔值,会将该位置上现有的值自动转为布尔值。转换规则是除了下面六个值被转为 false,其他值都视为 true

  • undefined
  • null
  • false
  • 0
  • NaN
  • ""或''(空字符串)

举个例子:

if ('') { console.log('true'); }// 没有任何输出

上面代码中,if命令后面的判断条件,预期应该是一个布尔值,所以 JavaScript 自动将空字符串,转为布尔值false,导致程序不会进入代码块,所以没有任何输出。

注意,空数组([])和空对象({})对应的布尔值,都是true。

if ( [] ) { console.log('true'); }// true
if ( {} ) { console.log('true'); }// true