JavaScript之类型转换

Posted 2021-09-14 seven

强制转换

强制转换主要指使用Number、String和Boolean三个函数，手动将各种类型的值，分布转换成数字、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，parseInt和Number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valueOf和toString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，valueOf和toString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

1. 数值：转为相应的字符串。
2. 字符串：转换后还是原来的值。
3. 布尔值：true转为字符串"true"，false转为字符串"false"。
4. undefined：转为字符串"undefined"。
5. null：转为字符串"null"。
6. String(123) // "123"
7. String(\'abc\') // "abc"
8. String(true) // "true"
9. String(undefined) // "undefined"
10. 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。

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。
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 () {
    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 () {
    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()

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。

1. undefined
2. null
3. -0或+0
4. NaN
5. \'\'（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（详见《原始类型值的包装对象》一章）。

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+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Boolean、Number和String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。

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"

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