数据类型

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概述

JavaScript 语言的每一个值,都属于某一种数据类型。JavaScript 的数据类型,共有六种。(ES6 又新增了第七种 Symbol 类型的值,本教程不涉及。)

  • 数值(number):整数和小数(比如1和3.14)
  • 字符串(string):字符组成的文本(比如”Hello World”)
  • 布尔值(boolean):true(真)和false(假)两个特定值
  • undefined:表示“未定义”或不存在,即由于目前没有定义,所以此处暂时没有任何值
  • null:表示无值,即此处的值就是“无”的状态。
  • 对象(object):各种值组成的集合

通常,我们将数值、字符串、布尔值称为原始类型(primitive type)的值,即它们是最基本的数据类型,不能再细分了。而将对象称为合成类型(complex type)的值,因为一个对象往往是多个原始类型的值的合成,可以看作是一个存放各种值的容器。至于undefinednull,一般将它们看成两个特殊值。

对象又可以分成三个子类型。

  • 狭义的对象(object)
  • 数组(array)
  • 函数(function)

狭义的对象和数组是两种不同的数据组合方式,而函数其实是处理数据的方法。JavaScript把函数当成一种数据类型,可以像其他类型的数据一样,进行赋值和传递,这为编程带来了很大的灵活性,体现了JavaScript作为“函数式语言”的本质。

这里需要明确的是,JavaScript的所有数据,都可以视为广义的对象。不仅数组和函数属于对象,就连原始类型的数据(数值、字符串、布尔值)也可以用对象方式调用。为了避免混淆,此后除非特别声明,本教程的”对象“都特指狭义的对象。

本教程将详细介绍所有的数据类型。undefinednull两个特殊值和布尔类型Boolean比较简单,将在本节介绍,其他类型将各自有单独的一节。

typeof运算符

JavaScript有三种方法,可以确定一个值到底是什么类型。

  • typeof运算符
  • instanceof运算符
  • Object.prototype.toString方法

instanceof运算符和Object.prototype.toString方法,将在后文相关章节介绍。这里着重介绍typeof运算符。

typeof运算符可以返回一个值的数据类型,可能有以下结果。

(1)原始类型

数值、字符串、布尔值分别返回numberstringboolean

typeof 123 // "number"
typeof '123' // "string"
typeof false // "boolean"

(2)函数

函数返回function

function f() {}
typeof f
// "function"

(3)undefined

undefined返回undefined

typeof undefined
// "undefined"

利用这一点,typeof可以用来检查一个没有声明的变量,而不报错。

v
// ReferenceError: v is not defined

typeof v
// "undefined"

上面代码中,变量v没有用var命令声明,直接使用就会报错。但是,放在typeof后面,就不报错了,而是返回undefined

实际编程中,这个特点通常用在判断语句。

// 错误的写法
if (v) {
  // ...
}
// ReferenceError: v is not defined

// 正确的写法
if (typeof v === "undefined") {
  // ...
}

(4)其他

除此以外,其他情况都返回object

typeof window // "object"
typeof {} // "object"
typeof [] // "object"
typeof null // "object"

从上面代码可以看到,空数组([])的类型也是object,这表示在JavaScript内部,数组本质上只是一种特殊的对象。

另外,null的类型也是object,这是由于历史原因造成的。1995年JavaScript语言的第一版,所有值都设计成32位,其中最低的3位用来表述数据类型,object对应的值是000。当时,只设计了五种数据类型(对象、整数、浮点数、字符串和布尔值),完全没考虑null,只把它当作object的一种特殊值,32位全部为0。这是typeof null返回object的根本原因。

为了兼容以前的代码,后来就没法修改了。这并不是说null就属于对象,本质上null是一个类似于undefined的特殊值。

既然typeof对数组(array)和对象(object)的显示结果都是object,那么怎么区分它们呢?instanceof运算符可以做到。

var o = {};
var a = [];

o instanceof Array // false
a instanceof Array // true

instanceof运算符的详细解释,请见《面向对象编程》一章。

null 和 undefined

概述

nullundefined都可以表示“没有”,含义非常相似。将一个变量赋值为undefinednull,老实说,语法效果几乎没区别。

var a = undefined;
// 或者
var a = null;

上面代码中,a变量分别被赋值为undefinednull,这两种写法的效果几乎等价。

if语句中,它们都会被自动转为false,相等运算符(==)甚至直接报告两者相等。

if (!undefined) {
  console.log('undefined is false');
}
// undefined is false

if (!null) {
  console.log('null is false');
}
// null is false

undefined == null
// true

从上面代码可见,两者的行为是何等相似!谷歌公司开发的 JavaScript 语言的替代品 Dart 语言,就明确规定只有null,没有undefined

既然含义与用法都差不多,为什么要同时设置两个这样的值,这不是无端增加复杂度,令初学者困扰吗?这与历史原因有关。

1995年 JavaScript 诞生时,最初像Java一样,只设置了null作为表示”无”的值。根据C语言的传统,null被设计成可以自动转为0

Number(null) // 0
5 + null // 5

但是,JavaScript的设计者Brendan Eich,觉得这样做还不够,有两个原因。首先,null像在Java里一样,被当成一个对象。但是,JavaScript的值分成原始类型和合成类型两大类,Brendan Eich觉得表示”无”的值最好不是对象。其次,JavaScript的最初版本没有包括错误处理机制,发生数据类型不匹配时,往往是自动转换类型或者默默地失败。Brendan Eich觉得,如果null自动转为0,很不容易发现错误。

因此,Brendan Eich又设计了一个undefined。他是这样区分的:null是一个表示”无”的对象,转为数值时为0undefined是一个表示”无”的原始值,转为数值时为NaN

Number(undefined) // NaN
5 + undefined // NaN

但是,这样的区分在实践中很快就被证明不可行。目前nullundefined基本是同义的,只有一些细微的差别。

null的特殊之处在于,JavaScript把它包含在对象类型(object)之中。

typeof null // "object"

上面代码表示,查询null的类型,JavaScript返回object(对象)。

这并不是说null的数据类型就是对象,而是JavaScript早期部署中的一个约定俗成,其实不完全正确,后来再想改已经太晚了,会破坏现存代码,所以一直保留至今。

注意,JavaScript的标识名区分大小写,所以undefinednull不同于UndefinedNull(或者其他仅仅大小写不同的词形),后者只是普通的变量名。

用法和含义

对于nullundefined,可以大致可以像下面这样理解。

null表示空值,即该处的值现在为空。调用函数时,某个参数未设置任何值,这时就可以传入null。比如,某个函数接受引擎抛出的错误作为参数,如果运行过程中未出错,那么这个参数就会传入null,表示未发生错误。

undefined表示“未定义”,下面是返回undefined的典型场景。

// 变量声明了,但没有赋值
var i;
i // undefined

// 调用函数时,应该提供的参数没有提供,该参数等于undefined
function f(x) {
  return x;
}
f() // undefined

// 对象没有赋值的属性
var  o = new Object();
o.p // undefined

// 函数没有返回值时,默认返回undefined
function f() {}
f() // undefined

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:>>=<<=

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
  • ""''(空字符串)

布尔值往往用于程序流程的控制,请看一个例子。

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

上面代码的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。

需要特别注意的是,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

更多关于数据类型转换的介绍,参见《数据类型转换》一节。

参考链接

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