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【第1191期】你所忽略的js隐式转换

Bluke 2月7日 发布于前端 mp.weixin.qq.com

非常深入地讲解了包含隐式转换时js计算过程,全篇干货

【第1191期】你所忽略的js隐式转换

2月7日 发布,来源:mp.weixin.qq.com

前言

非常深入地讲解了包含隐式转换时js计算过程,全篇干货。本文由@keenjaan授权分享。

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正文从这里开始

你有没有在面试中遇到特别奇葩的js隐形转换的面试题,第一反应是怎么会是这样呢?难以自信,js到底是怎么去计算得到结果,你是否有深入去了解其原理呢?下面将深入讲解其实现原理。

其实这篇文章初稿三个月前就写好了,在我读一些源码库时,遇到了这些基础知识,想归档整理下,就有了这篇文章。由于一直忙没时间整理,最近看到了这个比较热的题,决定把这篇文章整理下。

const a = {
 i
: 1,
 toString
: function () {
   
return a.i++;
 
}
}
if (a == 1 && a == 2 && a == 3) {
 console
.log('hello world!');
}

网上给出了很多不错的解析过程,读了下面内容,你将更深入的了解其执行过程。

1、js数据类型

js中有7种数据类型,可以分为两类:原始类型、对象类型:

基础类型(原始值):

Undefined Null String Number Boolean Symbol (es6新出的,本文不讨论这种类型)

复杂类型(对象值):

object

2、三种隐式转换类型

js中一个难点就是js隐形转换,因为js在一些操作符下其类型会做一些变化,所以js灵活,同时造成易出错,并且难以理解。

涉及隐式转换最多的两个运算符 + 和 ==。

+运算符即可数字相加,也可以字符串相加。所以转换时很麻烦。== 不同于===,故也存在隐式转换。- * / 这些运算符只会针对number类型,故转换的结果只能是转换成number类型。

既然要隐式转换,那到底怎么转换呢,应该有一套转换规则,才能追踪最终转换成什么了。

隐式转换中主要涉及到三种转换:

1、将值转为原始值,ToPrimitive()。

2、将值转为数字,ToNumber()。

3、将值转为字符串,ToString()。

2.1、通过ToPrimitive将值转换为原始值

js引擎内部的抽象操作ToPrimitive有着这样的签名:

ToPrimitive(input, PreferredType?)

input是要转换的值,PreferredType是可选参数,可以是Number或String类型。他只是一个转换标志,转化后的结果并不一定是这个参数所值的类型,但是转换结果一定是一个原始值(或者报错)。

2.1.1、如果PreferredType被标记为Number,则会进行下面的操作流程来转换输入的值。

1、如果输入的值已经是一个原始值,则直接返回它
2、否则,如果输入的值是一个对象,则调用该对象的valueOf()方法,
 
如果valueOf()方法的返回值是一个原始值,则返回这个原始值。
3、否则,调用这个对象的toString()方法,如果toString()方法返回的是一个原始值,则返回这个原始值。
4、否则,抛出TypeError异常。

2.1.2、如果PreferredType被标记为String,则会进行下面的操作流程来转换输入的值。

1、如果输入的值已经是一个原始值,则直接返回它
2、否则,调用这个对象的toString()方法,如果toString()方法返回的是一个原始值,则返回这个原始值。
3、否则,如果输入的值是一个对象,则调用该对象的valueOf()方法,
 
如果valueOf()方法的返回值是一个原始值,则返回这个原始值。
4、否则,抛出TypeError异常。

既然PreferredType是可选参数,那么如果没有这个参数时,怎么转换呢?PreferredType的值会按照这样的规则来自动设置:

1、该对象为Date类型,则PreferredType被设置为String2、否则,PreferredType被设置为Number

2.1.3、valueOf方法和toString方法解析

上面主要提及到了valueOf方法和toString方法,那这两个方法在对象里是否一定存在呢?答案是肯定的。在控制台输出Object.prototype,你会发现其中就有valueOf和toString方法,而Object.prototype是所有对象原型链顶层原型,所有对象都会继承该原型的方法,故任何对象都会有valueOf和toString方法。

先看看对象的valueOf函数,其转换结果是什么?对于js的常见内置对象:Date, Array, Math, Number, Boolean, String, Array, RegExp, Function

1、Number、Boolean、String这三种构造函数生成的基础值的对象形式,通过valueOf转换后会变成相应的原始值。如:

var num = newNumber('123');
num
.valueOf(); // 123var str = newString('12df');
str
.valueOf(); // '12df'var bool = newBoolean('fd');
bool.valueOf(); // true

2、Date这种特殊的对象,其原型Date.prototype上内置的valueOf函数将日期转换为日期的毫秒的形式的数值。

var a = newDate();
a
.valueOf(); // 1515143895500

3、除此之外返回的都为this,即对象本身:(有问题欢迎告知)

var a = newArray();
a
.valueOf() === a; // truevar b = newObject({});
b
.valueOf() === b; // true

再来看看toString函数,其转换结果是什么?对于js的常见内置对象:Date, Array, Math, Number, Boolean, String, Array, RegExp, Function

1、Number、Boolean、String、Array、Date、RegExp、Function这几种构造函数生成的对象,通过toString转换后会变成相应的字符串的形式,因为这些构造函数上封装了自己的toString方法。如:

Number.prototype.hasOwnProperty('toString'); // trueBoolean.prototype.hasOwnProperty('toString'); // trueString.prototype.hasOwnProperty('toString'); // trueArray.prototype.hasOwnProperty('toString'); // trueDate.prototype.hasOwnProperty('toString'); // trueRegExp.prototype.hasOwnProperty('toString'); // trueFunction.prototype.hasOwnProperty('toString'); // truevar num = newNumber('123sd');
num
.toString(); // 'NaN'var str = newString('12df');
str
.toString(); // '12df'var bool = newBoolean('fd');
bool.toString(); // 'true'var arr = newArray(1,2);
arr
.toString(); // '1,2'var d = newDate();
d
.toString(); // "Wed Oct 11 2017 08:00:00 GMT+0800 (中国标准时间)"var func = function () {}
func
.toString(); // "function () {}"

除这些对象及其实例化对象之外,其他对象返回的都是该对象的类型,(有问题欢迎告知),都是继承的Object.prototype.toString方法。

var obj = newObject({});
obj
.toString(); // "[object Object]"Math.toString(); // "[object Math]"

从上面valueOf和toString两个函数对对象的转换可以看出为什么对于ToPrimitive(input, PreferredType?),PreferredType没有设定的时候,除了Date类型,PreferredType被设置为String,其它的会设置成Number。

因为valueOf函数会将Number、String、Boolean基础类型的对象类型值转换成 基础类型,Date类型转换为毫秒数,其它的返回对象本身,而toString方法会将所有对象转换为字符串。显然对于大部分对象转换,valueOf转换更合理些,因为并没有规定转换类型,应该尽可能保持原有值,而不应该想toString方法一样,一股脑将其转换为字符串。

所以对于没有指定PreferredType类型时,先进行valueOf方法转换更好,故将PreferredType设置为Number类型。

而对于Date类型,其进行valueOf转换为毫秒数的number类型。在进行隐式转换时,没有指定将其转换为number类型时,将其转换为那么大的number类型的值显然没有多大意义。(不管是在+运算符还是==运算符)还不如转换为字符串格式的日期,所以默认Date类型会优先进行toString转换。故有以上的规则:

PreferredType没有设置时,Date类型的对象,PreferredType默认设置为String,其他类型对象PreferredType默认设置为Number。

2.2、通过ToNumber将值转换为数字

根据参数类型进行下面转换:
参数结果undefinedNaNnull+0布尔值true转换1,false转换为+0数字无须转换字符串有字符串解析为数字,例如:‘324’转换为324,‘qwer’转换为NaN对象(obj)先进行 ToPrimitive(obj, Number)转换得到原始值,在进行ToNumber转换为数字

2.3、通过ToString将值转换为字符串

根据参数类型进行下面转换:
参数结果undefined’undefined’null’null’布尔值转换为’true’ 或 ‘false’数字数字转换字符串,比如:1.765转为’1.765’字符串无须转换对象(obj)先进行 ToPrimitive(obj, String)转换得到原始值,在进行ToString转换为字符串
讲了这么多,是不是还不是很清晰,先来看看一个例子:

({} + {}) = ?
两个对象的值进行+运算符,肯定要先进行隐式转换为原始类型才能进行计算。
1、进行ToPrimitive转换,由于没有指定PreferredType类型,{}会使默认值为Number,进行ToPrimitive(input, Number)运算。
2、所以会执行valueOf方法,({}).valueOf(),返回的还是{}对象,不是原始值。
3、继续执行toString方法,({}).toString(),返回"[object Object]",是原始值。
故得到最终的结果,"[object Object]" + "[object Object]" = "[object Object][object Object]"

再来一个指定类型的例子:

2 * {} = ?
1、首先*运算符只能对number类型进行运算,故第一步就是对{}进行ToNumber类型转换。
2、由于{}是对象类型,故先进行原始类型转换,ToPrimitive(input, Number)运算。
3、所以会执行valueOf方法,({}).valueOf(),返回的还是{}对象,不是原始值。
4、继续执行toString方法,({}).toString(),返回"[object Object]",是原始值。
5、转换为原始值后再进行ToNumber运算,"[object Object]"就转换为NaN
故最终的结果为 2 * NaN = NaN

3、== 运算符隐式转换

== 运算符的规则规律性不是那么强,按照下面流程来执行,es5文档

比较运算 x==y, 其中 x  y 是值,返回 true 或者 false。这样的比较按如下方式进行:
1、若 Type(x) Type(y) 相同,
   
1* Type(x) Undefined 返回 true
   
2* Type(x) Null 返回 true
   
3* Type(x) Number
       
(1)、若 x NaN 返回 false
       
(2)、若 y NaN 返回 false
       
(3)、若 x y 为相等数值, 返回 true
       
(4)、若 x +0 y 0 返回 true
       
(5)、若 x 0 y +0 返回 true
       
(6)、返回 false
   
4* Type(x) String, 则当 x y 为完全相同的字符序列(长度相等且相同字符在相同位置)时返回 true 否则, 返回 false
   
5* Type(x) Boolean, x y 为同为 true 或者同为 false 时返回 true 否则, 返回 false
   
6*   x y 为引用同一对象时返回 true。否则,返回 false
2、若 x null y undefined 返回 true
3、若 x undefined y null 返回 true
4、若 Type(x) Number Type(y) String,返回比较 x == ToNumber(y) 的结果。
5、若 Type(x) String Type(y) Number,返回比较 ToNumber(x) == y 的结果。
6、若 Type(x) Boolean 返回比较 ToNumber(x) == y 的结果。
7、若 Type(y) Boolean 返回比较 x == ToNumber(y) 的结果。
8、若 Type(x) String Number,且 Type(y) Object,返回比较 x == ToPrimitive(y) 的结果。
9、若 Type(x) Object Type(y) String Number 返回比较 ToPrimitive(x) == y 的结果。
10、返回 false

上面主要分为两类,x、y类型相同时,和类型不相同时。

类型相同时,没有类型转换,主要注意NaN不与任何值相等,包括它自己,即NaN !== NaN。

类型不相同时,

1、x,y 为null、undefined两者中一个 // 返回true

2、x、y为Number和String类型时,则转换为Number类型比较。

3、有Boolean类型时,Boolean转化为Number类型比较。

4、一个Object类型,一个String或Number类型,将Object类型进行原始转换后,按上面流程进行原始值比较。

3.1、== 例子解析

所以类型不相同时,可以会进行上面几条的比较,比如:

var a = {
 valueOf
: function () {
    return1
;
 
},
 toString
: function () {
   
return'123'
 
}
}
true == a // true;
首先,xy类型不同,xboolean类型,则进行ToNumber转换为1,为number类型。
接着,xnumberyobject类型,对y进行原始转换,ToPrimitive(a, ?),没有指定转换类型,默认number类型。
而后,ToPrimitive(a, Number)首先调用valueOf方法,返回1,得到原始类型1
最后 1 == 1 返回true

我们再看一段很复杂的比较,如下:

[] == !{}
//1、! 运算符优先级高于==,故先进行!运算。
2、!{}运算结果为false,结果变成 [] == false比较。
3、根据上面第7条,等式右边y = ToNumber(false) = 0。结果变成 [] == 0
4、按照上面第9条,比较变成ToPrimitive([]) == 0
   
按照上面规则进行原始值转换,[]会先调用valueOf函数,返回this
 
不是原始值,继续调用toString方法,x = [].toString() = ''
 
故结果为 '' == 0比较。
5、根据上面第5条,等式左边x = ToNumber('') = 0
 
所以结果变为: 0 == 0,返回true,比较结束。

最后我们看看文章开头说的那道题目:

const a = {
 i
: 1,
 toString
: function () {
   
return a.i++;
 
}
}
if (a == 1 && a == 2 && a == 3) {
 console
.log('hello world!');
}

1、当执行a == 1 && a == 2 && a == 3 时,会从左到右一步一步解析,首先 a == 1,会进行上面第9步转换。ToPrimitive(a, Number) == 1。

2、ToPrimitive(a, Number),按照上面原始类型转换规则,会先调用valueOf方法,a的valueOf方法继承自Object.prototype。返回a本身,而非原始类型,故会调用toString方法。

3、因为toString被重写,所以会调用重写的toString方法,故返回1,注意这里是i++,而不是++i,它会先返回i,在将i+1。故ToPrimitive(a, Number) = 1。也就是1 == 1,此时i = 1 + 1 = 2。

4、执行完a == 1返回true,会执行a == 2,同理,会调用ToPrimitive(a, Number),同上先调用valueOf方法,在调用toString方法,由于第一步,i = 2此时,ToPrimitive(a, Number) = 2, 也就是2 == 2, 此时i = 2 + 1。

5、同上可以推导 a == 3也返回true。故最终结果 a == 1 && a == 2 && a == 3返回true

其实了解了以上隐形转换的原理,你有没有发现这些隐式转换并没有想象中那么难。

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关于本文
作者:@keenjaan
原文:https://juejin.im/post/5a7172d9f265da3e3245cbca

【图书】你不知道的Javascript(下卷)

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