数据类型转换

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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。只有在代码运行时,才可能知道x的类型。

虽然变量没有类型,但是数据本身和各种运算符是有类型的。如果运算符发现,数据的类型与预期不符,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1,原因就在于JavaScript将它们自动转为了数值。

本节讲解数据类型自动转换的规则,在此之前,先讲解如何手动强制转换数据类型。

强制转换

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

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)原始类型值的转换规则

原始类型的值主要是字符串、布尔值、undefinednull,它们都能被Number转成数值或NaN

// 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,Number函数会自动过滤一个字符串前导和后缀的空格。

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

(2)对象的转换规则

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值。

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。

  1. 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。

  2. 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。

  3. 如果toString方法返回的是对象,就报错。

请看下面的例子。

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。

从上面的例子可以看出,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。

String()

使用String函数,可以将任意类型的值转化成字符串。转换规则如下。

(1)原始类型值的转换规则

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

(2)对象的转换规则

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. 先调用对象自身的toString方法。如果返回原始类型的值,则对该值使用String函数,不再进行以下步骤。 e
  2. 如果toString方法返回的是对象,再调用原对象的valueOf方法。如果valueOf方法返回原始类型的值,则对该值使用String函数,不再进行以下步骤。

  3. 如果valueOf方法返回的是对象,就报错。

下面是一个例子。

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

// 等同于

String({a: 1}.toString())
// "[object Object]"

上面代码先调用对象的toString方法,发现返回的是字符串[object Object],就不再调用valueOf方法了。

如果toString法和valueOf方法,返回的都是对象,就会报错。

var obj = {
  valueOf: function () {
    console.log('valueOf');
    return {};
  },
  toString: function () {
    console.log('toString');
    return {};
  }
};

String(obj)
// TypeError: Cannot convert object to primitive value

下面是通过自定义toString方法,改变转换成字符串时的返回值的例子。

String({toString: function () {
    return 3;
  }
})
// "3"

String({valueOf: function () {
    return 2;
  }
})
// "[object Object]"

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

上面代码对三个对象使用String函数。第一个对象返回toString方法的值(数值3),第二个对象返回的还是toString方法的值([object Object]),第三个对象表示toString方法先于valueOf方法执行。

Boolean()

使用Boolean函数,可以将任意类型的变量转为布尔值。

它的转换规则相对简单:除了以下六个值的转换结果为false,其他的值全部为true

  • undefined
  • null
  • -0
  • 0+0
  • NaN
  • ''(空字符串)
Boolean(undefined) // false
Boolean(null) // false
Boolean(0) // false
Boolean(NaN) // false
Boolean('') // false

注意,所有对象(包括空对象)的转换结果都是true,甚至连false对应的布尔对象new Boolean(false)也是true

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

自动转换

下面介绍自动转换,它是以强制转换为基础的。

遇到以下三种情况时,JavaScript会自动转换数据类型,即转换是自动完成的,对用户不可见。

// 1. 不同类型的数据互相运算
123 + 'abc' // "123abc"

// 2. 对非布尔值类型的数据求布尔值
if ('abc') {
  console.log('hello')
}  // "hello"

// 3. 对非数值类型的数据使用一元运算符(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。

由于自动转换具有不确定性,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。

自动转换为布尔值

当JavaScript遇到预期为布尔值的地方(比如if语句的条件部分),就会将非布尔值的参数自动转换为布尔值。系统内部会自动调用Boolean函数。

因此除了以下六个值,其他都是自动转为true

  • undefined
  • null
  • -0
  • 0+0
  • NaN
  • ''(空字符串)

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

自动转换为字符串

当JavaScript遇到预期为字符串的地方,就会将非字符串的数据自动转为字符串。系统内部会自动调用String函数。

字符串的自动转换,主要发生在加法运算时。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"

这种自动转换很容易出错。

var obj = {
  width: '100'
};

obj.width + 20 // "10020"

上面代码中,开发者可能期望返回120,但是由于自动转换,实际上返回了一个字符10020

自动转换为数值

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

上面代码中,运算符两侧的运算子,都被转成了数值。

一元运算符也会把运算子转成数值。

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

参考链接

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