Javascript 是一種弱類型語言,這意味著變量是沒有明確類型的,而是由 JavaScript 引擎在編譯時隱式完成。類型轉換就是將一種數據類型轉換為另一種數據類型,例如:
20 + "twenty" // "20twenty""10" * "10" // 100 2 - "x"
Javascript 使用嚴格相等(===)和寬松相等(==)來測試兩個值的相等性,類型轉換僅在使用寬松相等運算符時發生。當使用 === 測試嚴格相等時,要比較的變量的類型和值都必須相同,例如:
10 === 10 // trueNaN === NaN // false
在上面的代碼中,10和10都是數字并且是完全相等的,所以正如預期的那樣返回了true,兩個 NaN 永遠不會相等。當使用 == 測試寬松相等時,可能會發生隱式轉換:
'20' == 20 // truefalse == 0 // true
對于任何數據類型,無論是原始類型還是對象,都可以進行類型轉換。盡管原始類型和對象的轉換邏輯各不相同,但是都只能轉換為三種類型:字符串(string)、數字(number)、布爾值(boolean)。
JavaScript 中的類型轉換有兩種方式:
隱式類型轉換: 由 JavaScript 編譯器完成的自動類型轉換。
顯式類型轉換: 由開發人員完成的手動類型轉換。
下面先來看看 JavaScript 中的顯式和隱式類型轉換。
我們可以通過 JavaScript 內置的一些 API 將一種類型轉換為另一種類型,這稱為顯式類型轉化。執行顯式類型轉換的最簡單方法是使用 Boolean()、Number() 和 String()、parseInt()等函數,例如:
String(2 - true); // '1''56' === String(56); // trueNumber('2350e-2'); // '23.5'Number('23') + 7; // 30Boolean(''); // falseBoolean(2) === true; //true
隱式類型轉換是將一種數據類型轉換為另一種數據類型(確保在相同數據類型之間完成操作)以使運算符或函數正常工作,這種轉換是由 JavaScript 編譯器自動完成的,隱式類型轉換也稱為類型強制。例如:
'25' + 15; // '2515'23 * '2'; // 4623 - true; // 22true - null; // 1false + undefined; // NaNconst arr = [];if(arr) { console.log('Hello World') };
下面這些常見的操作會觸發隱式地類型轉換,編寫代碼時要格外注意:
/* 一個操作數 */+ x // 將x轉化為數字, 如果不能轉化為數組將輸出NaN+ "1234string" // NaN + 1 // 1+ '1' // 1+ true // 1+ undefined // NaN+ null // 0+ new Date() // 1660493819396/* 兩個操作數 */a + b// 1. 如果其中任何一個是對象,則先將其轉換為原始類型{} + {} // '[object Object][object Object]'[] + [] // ''[] + new Date() // 'Mon Aug 15 2022 00:18:18 GMT+0800 (中國標準時間)'// 2. 如果一個是字符串,則將另一個轉換為字符串1 + '' // '1''' + 1 // '1''' + true // 'true'// 3. 否則,將兩者都轉換為數字1 + true // 2true + true // 2
// 將一個或多個值轉換為數字 - '1' // -1 [] - 1 // -1 [] - {} // NaN
// 兩個操作數 a == b// 1. 如果一個是 `null` 而另一個是 `undefined`,它們是相等的null == undefined // true// 2. 如果一個是數字,另一個是字符串,將字符串轉換為數字,再比較1 == '1' // true// 3. 如果其中一個是布爾值,將其轉換為數字,再次比較true == 1 // truefalse == 0 // true// 4. 如果一個是對象,另一個是數字或字符串,將對象轉換為原始類型,再次比較[1] == 1 // true['1'] == '1' // true
下圖是在使用 == 時,判斷兩個操作數是否相等的總結(綠色表示相等,白色表示不等):
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// 兩個操作數a > b// 1. 如果其中一個是對象,則將其轉換為原始類型,再次比較[2] > 1 // true// 2. 如果兩者都是字符串,使用字母順序比較它們'b' > 'a' // true// 3. 如果其中一個是數字,則將一個或兩個非數字轉換為數字'2' > 1 // true
/* 如果左操作數不是字符串,則將其轉換為字符串 */ a in b'1' in {1: ''} // true 1 in {1: 'a'} // true 1 in ['a', 'b'] // true
將數據類型轉換為字符串稱為字符串轉換,可以使用 String() 函數將數據類型顯式轉換為字符串。當一個操作數是字符串時,可以通過使用 + 運算符來觸發隱式字符串轉換。
Number對象的 toString() 方法會返回指定 Number 對象的字符串表示形式。String()和 new String() 會把對象的值轉換為字符串。
String(20); // '20'String(10 + 40); // '50'(10 + 40).toString(); // '50'new String(10 + 20); // '30'
String() 和 toString() 方法會將布爾值轉化為對應的字符串形式。
String(true); // 'true'String(false); // 'false'true.toString() // 'true'false.toString() // "false"
String() 方法會將數組元素通過逗號連接起來,無論嵌套多少層,都會將其展開并返回元素拼接好的字符串。如果是空數字,會返回空字符串:
String([1, 2, 3]); // '1,2,3'String([1, 2, 3, [4, [5]]]); // '1,2,3,4,5'String([1, 2, 3, [4, [5, {}]]]); // '1,2,3,4,5,[object Object]'String([]); // ''
使用 String() 方法會將對象轉化為 '[object Object]',無論對象是否為空對象:
String({name: "Hello"}); // '[object Object]'
使用 String() 方法會將 null、undefined、NaN 轉化為其對應的字符串形式:
String(undefined); // 'undefined'String(null); // 'null'String(NaN); // 'NaN'
String(new Date('2022-08-20')) // 'Sat Aug 20 2022 08:00:00 GMT+0800 (中國標準時間)'
當任何數據類型使用+運算符與字符串連接時會發生到字符串的轉換(隱式轉換):
"25" + 56; // '2556'"25" + null; // '25null'"Hello " + undefined; // 'Hello undefined'"25" + false; // '25fasle'"25" + {}; // '25[object Object]'"25" + [10]; // '2510'
所以,當我們想要創建一個操作并且操作數類型之一是字符串時,應該小心使用類型強制轉換。
下面是 ECMAScript 規范中將數據類型轉換為字符串的規則:
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ECMAScript 規范:https://262.ecma-international.org/5.1/#sec-9.8
將數據類型轉換為布爾值稱為布爾轉換。這種轉換既可以由 Boolean() 函數顯式完成,也可以在邏輯上下文中隱式完成(如if/else )或通過使用邏輯運算符( ||、&&、! )觸發。
使用 Boolean() 方法轉化字符串時,只有當字符串為空時會返回false,其他情況都會返回 true:
Boolean('hello'); // true Boolean(' '); // true Boolean(''); // false
使用 Boolean() 方法轉化數字時,只有 0、-0 或 NaN 會轉化為 false,其他情況會返回 true:
Boolean(-123); // true Boolean(123); // true Boolean(0); // falseBoolean(-0); // falseBoolean(NaN); // false
使用 Boolean() 方法轉化數組或對象時,無論數組和對象是否有內容,都會返回true:
Boolean([1, 2, 3]); // trueBoolean([]); // trueBoolean({}); // trueBoolean({'hello': 'world'}); // true
使用 Boolean() 方法轉化null或undefined時,都始終返回 false:
Boolean(undefined); // false Boolean(null); // false
在數學運算中,true 轉換為 1,false 轉換為 0:
true + 5; // 6false + 5; // 55 - true; // 55 - false; // 4
// 如果其中一個不是布爾值,則將其轉換為布爾值Boolean( null || undefined || 0 || -0 || NaN || '' ) // falseBoolean( 1 && 'a' && { } && [] && [0] && function(){} ) // truetrue && false // falsetrue && true // truetrue || false // truetrue || !false // true
注意,邏輯運算符,例如 || 或 && 內部進行布爾轉換,但實際上返回原始操作數的值,即使它們不是布爾值。
'hello' && 123; // 123
可以使用雙感嘆號(!!)來將變量轉為為布爾值:
!!0 // false!!"" // false!!" " // true!!{} // true!![] // true!!true // true
if、else if、while、do/while 和 for 使用與 &&、||、! 相同的隱式類型轉換方式(邏輯表達式)。
下面是在 if 語句(邏輯上下文)中的隱式轉換規則(綠色為true,白色為false):
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除了下面這些之外的所有其他值都是真值,包括對象、數組、日期等。甚至所有Symbol、空對象和數組都是真值。
Boolean(''); // falseBoolean(0); // false Boolean(-0); // falseBoolean(NaN); // falseBoolean(null); // falseBoolean(undefined); // falseBoolean(false); // false
Boolean({}) // trueBoolean([]) // trueBoolean(Symbol()) // trueBoolean(function() {}) // true
可以通過以下方式來過濾數組中的假值:
[0, "", " ", null, undefined, NaN].map(Boolean); // 輸出結果:[false, false, true, false, false, false]
我們可以會遇到一種情況,當使用 5 == true 時,結果為false,而使用if(5) {}時,則 5 被認為是 true 并進入if/else語句:
5 == true; // falseif (5) { console.log('5'); // 5};
這種情況下,即一個值和數字進行比較時,JavaScript 會試圖將這個值轉換為數字。所以,當比較5 == true 時,JavaScript 傾向于將true轉換為1,因為 1不等于5,因此結果為 false。而在if(5) {}的情況下,5 被轉換為布爾值,而 5 是一個真值,所以它進入if塊。在這種情況下,可以選擇顯式轉換以避免錯誤,因為 5 是一個真值,可以執行Boolean(5) == true,這樣就會返回true了。
下面是 ECMAScript 規范中將數據類型轉換為布爾值的規則:
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ECMAScript 規范:https://262.ecma-international.org/5.1/#sec-9.2
將數據類型轉換為數字稱為數字轉換,可以使用Number()、parseInt()、parseFloat()等方法將數據類型顯式轉換為數字。當一個值不能被強制轉換為一個數字時,就會返回 NaN。
當把字符串轉換為數字時,JavaScript 引擎首先會修剪前導和后置空格、/n、/t 字符,如果修剪后的字符串不代表有效數字,則返回 NaN。 如果字符串為空,則返回 0。
Number('123'); // 123Number("-12.34") // -12.34Number("12s"); // NaNNumber("/n") // 0parseInt(' 203px'); // 203 parseInt('10.000') // 10 parseInt('10.20') // 10 parseFloat('203.212px'); // 203.212parseFloat('10.20') // 10.2parseFloat('10.81') // 10.81
可以看到,parseInt 函數會從字符串中讀取一個數字并刪除它后面所有字符,但是如果數字前面有字符(空格除外),那么它將輸出 NaN。
當使用 Number() 將布爾值轉化為數字時,true 會轉化為 1,false 會轉化為 0。
Number(true); // 1Number(false); // 0
當使用 Number() 將 null 轉化為數字時,會返回 0:
Number(null); // 0null + 5; // 5
當使用 Number() 將 undefined、數組、對象、NaN 轉化為數字時,會返回 NaN:
Number(undefined); // NaNNumber([1, 2, 3]) // NaNNumber({}) // NaNNumber(NaN) // NaN
可以使用map遍歷數組元素,并使用需要的類型來進行類型轉換:
["1", "9", "-9", "0.003", "yes"].map(Number);// 輸出結果:[1, 9, -9, 0.003, NaN]
在表達式中,當我們將 == 運算符應用于 null 或 undefined 時,不會發生數字轉換。 此外,null 只等于 null 或 undefined,不能等于其他任何值:
null == null; // true null == 0; // falsenull == undefined; // trueundefined == undefined // true
根據運算符優先級,+ 運算符具有從左到右的關聯性,因此如果有一個表達式 2 + 3 + '4' + 'number' ,則操作按以下方式完成:
2 + 3 + '4' + 'number'==> 5 + '4' + 'number'// 數字 5 被隱式轉換為字符串,然后連接起來==> '54' + 'number'==> '54number'
NaN 不等于任何其他類型,甚至它本身:
NaN == NaN // false
上面的例子中,可以清楚地看到一些意想不到的結果:將 null 轉換為數字時返回了 0,而將 undefined 轉換為數字返回了 NaN。兩個操作都應該返回 NaN,因為這兩種值類型顯然都不是有效的數字,將空字符串轉換為數字時也返回了 0。
下面是 ECMAScript 規范中將數據類型轉換為字符串的規則,清楚的解釋了上面的異常現象:
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另外,在 ECMAScript 規范中,還提到一點:
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意思就是:為空或僅包含空格的 StringNumericLiteral 將轉換為 +0。這也就解釋了為什么將空字符串轉換為數字時也返回了 0。
ECMAScript 規范:https://262.ecma-international.org/5.1/#sec-9.3
Symbol 只能進行顯式轉換,不能進行隱式轉換。也就是說,Symbol不能被強制轉換為字符串或數字,這樣它們就不會被意外地用作本來應該表現為 Symbol 的屬性。
const mySymbol = Symbol.for("mySymbol");const str = String(mySymbol);console.log(str); // 'Symbol(mySymbol)'
當使用 console.log() 來打印 symbol 時,它之所以有效,是因為 console.log() 在 symbol 上調用了 String() 方法以創建可用的結果。
如果嘗試直接使用字符串連接 symbol,它將拋出TypeError:
const mySymbol = Symbol.for("mySymbol");const sum = mySymbol + "";console.log(sum); // Uncaught TypeError: Cannot convert a Symbol value to a string
將 mySymbol 連接到字符串需要首先將 mySymbol 轉換為字符串,并且在檢測到強制轉換時會拋出錯誤,從而阻止以這種方式使用它。
同樣,我們不能將 symbol 強制轉換為數字,所有數學運算符在與符號一起使用時都會引發錯誤:
const mySymbol = Symbol.for("mySymbol");const factor = mySymbol / 2;console.log(factor); // Uncaught TypeError: Cannot convert a Symbol value to a number
介紹完了基本數組類型的轉化,下面來看看對象類型的轉化。例如,當執行 obj_1 + obj_2 或者 obj_1 - obj_2時,都會先將對象轉換為原始類型,然后將其轉換為最終類型。當然,這里的轉化仍然只有三種類型:數字、字符串和布爾值。
對象通過內部的 ToPrimitive 方法將其轉換為原始類型,該算法允許我們根據使用對象的上下文來選擇應如何轉換對象。從概念上講,ToPrimitive 算法可以分為兩部分:Hints 和 Object-to-primitive 轉換方法。
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Hints 是 ToPrimitive 算法用于確定對象在特定上下文中應轉換為什么的信號。有三種情況:
alert(obj);String(obj)// 使用對象作為屬性key值anotherObj[obj] = 1000;
// 顯示轉換let num = Number(obj);// 數學(二進制加號除外)let x = +obj; // 一元加let difference = Date1 - Date2; // 日期對象// 對象大小比較let less = Obj1 < obj2;
// 二元加let sum = obj1 + obj2;// obj == string/number/symbolif (obj == 10 ) { ... };
所有內置對象(日期除外)都將default認為是number,Date 日期對象將default認為是string。
在 ToPrimitive 算法根據 Hints 確定對象應轉換為的原始值類型之后。 然后使用 Object-to-primitive 轉換方法將對象轉換為原始值。有三種情況:
let Person = { name: "Mary", age: 22, // hint 是 "string" toString() { return `{name: "${this.name}"}`; }, // hint 是 "number" 或 "default" valueOf() { return this.age; }};alert(Person); // toString -> {name: "Mary"}alert(+Person); // valueOf -> 22alert(Person + 10); // valueOf -> 32
在上面的代碼中,Person 變成了一個對象字符串或數字,具體取決于轉換上下文。 toString() 方法用于 Hints = "string" 的轉換,valueOf() 用于其他情況(Hints 為“number”或“default”)。
你可能希望在一個地方處理所有轉換。 在這種情況下,只能像這樣實現 toString() 方法:
let Person = { name: "Mary", toString() { return this.name; }};alert(Person); // toString -> Maryalert(Person + 1000); // toString -> Mary1000
Symbol.toPrimitive:與 toString() 和 valueOf() 方法不同,Symbol.toPrimitive 允許覆蓋 JavaScript 中的默認對象到原始值的轉換(其中 toString() 和 valueOf 方法由 ToPrimitive 算法使用)并定義我們希望如何將對象轉換為原始類型的值。 為此,需要使用此 Symbol 名稱定義一個方法,如下所示:
obj[Symbol.toPrimitive] = function(hint) { // 返回原始類型值 // hint 等于 "string", "number", "default" 中的一個}
例如,這里的 Person 對象使用 Symbol.toPrimitive 執行與上面相同的操作:
let Person = { name: "Mary", age: 22, [Symbol.toPrimitive](hint) { alert(`hint: ${hint}`); return hint == "string" ? `{name: "${this.name}"}` : this.age; }};alert(Person); // hint: string -> {name: "Mary"}alert(+Person); // hint: number -> 22alert(Person + 10); // hint: default -> 32
可以看到,單個方法 Person[Symbol.toPrimitive] 處理了所有轉換情況。需要注意,在沒有 Symbol.toPrimitive 和 valueOf() 的情況下,toString() 將處理所有原始類型轉換。
下面是將對象轉化為布爾值、字符串、數字時的執行過程:
(1)對象到布爾值的轉換
Javascript 中的所有對象都轉換為 true,包括包裝對象 new Boolean(false) 和空數組。 對象到布爾值的轉換不需要對象到原始類型算法。
(2)對象到字符串的轉換
當需要將對象轉換為字符串時,Javascript 首先使用 ToPrimitive 算法(Hints = “string”)將其轉換為原始類型,然后將派生的原始類型轉換為字符串。例如,如果將對象傳遞給 String() 這樣的內置函數,或者在模板字符串中插入對象時。
(3)對象到數字的轉換
當需要將對象轉換為數字時,Javascript 首先使用 ToPrimitive 算法(Hints = “number”)將其轉換為原始類型,然后將派生的原始類型轉換為數字。 期望數字參數的內置 Javascript 函數和方法以這種方式將對象參數轉換為數字,例如 Math()。
當某些 Javascript 運算符的操作數是對象時,也會發生類型轉換:
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