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JavaScript数据类型的转换详解

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数据类型的转换

概述

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。ytrue时,x是一个数值;yfalse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。

强制转换

强制转换主要使用Number()String()Boolean()三个函数,手动将各种类型的值,分别转换成数字、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

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函数严格的多。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诸葛解析字符,而Number函数整体转换字符串的类型。

另外,parseIntNumber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。

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。

String()

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

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。

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(){
        return {};
    },
    toString:function(){
        return {};
    }
};

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

下面是通过自定义toString方法,改变返回值的例子。

String({
    toString:function(){
        retuen 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()

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:除了以下五个值的转换结果为false,其他的值全部为true

Boolean(undefined)//false
Boolean(null)//false
Boolean(0)//false
Boolean(NaN)//false
Boolean('')//false

当然,truefalse这两个布尔值不会发生变化。

Boolean(true) // true
Boolean(false) // 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,用户不可见。

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+-)。

+ {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,而且不易出错,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

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。

因此除了以下五个值,其他都是自动转为true

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
    && !unll
    && !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

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"

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

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
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

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