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JavaScript中运算符规则和隐式类型转换示例详解

2017年09月07日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

前言

本文主要给大家介绍了关于javascript运算符规则和隐式类型转换的相关内容，分享出来供大家参考学习，下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

隐式类型转换

在 javascript 中，当我们进行比较操作或者加减乘除四则运算操作时，常常会触发 javascript 的隐式类型转换机制；而这部分也往往是令人迷惑的地方。譬如浏览器中的 console.log 操作常常会将任何值都转化为字符串然后展示，而数学运算则会首先将值转化为数值类型（除了 date 类型对象）然后进行操作。

我们首先来看几组典型的 javascript 中运算符操作结果，希望阅读完本部分之后能够对每一个条目都能进行合理解释：

// 比较
[] == ![] // true
nan !== nan // true

1 == true // true
2 == true // false
"2" == true // flase

null > 0 // false
null < 0 // false
null == 0 // false
null >= 0 // true

// 加法
true + 1 // 1
undefined + 1 // nan

let obj = {};

{} + 1 // 1，这里的 {} 被当成了代码块
{ 1 + 1 } + 1 // 1

obj + 1 // [object object]1
{} + {} // chrome 上显示 "[object object][object object]"，firefox 显示 nan

[] + {} // [object object]
[] + a // [object object]
+ [] // 等价于 + "" => 0
{} + [] // 0
a + [] // [object object]

[2,3] + [1,2] // '2,31,2'
[2] + 1 // '21'
[2] + (-1) // "2-1"

// 减法或其他操作，无法进行字符串连接，因此在错误的字符串格式下返回 nan
[2] - 1 // 1
[2,3] - 1 // nan
{} - 1 // -1

原始类型间转换

javascript 中我们常说的原始类型包括了数值类型、字符串类型、布尔类型与空类型这几种；而我们常用的原始类型之间的转换函数就是 string、number 与 boolean:

// string
let value = true;
console.log(typeof value); // boolean

value = string(value); // now value is a string "true"
console.log(typeof value); // string

// number
let str = "123";
console.log(typeof str); // string

let num = number(str); // becomes a number 123

console.log(typeof num); // number

let age = number("an arbitrary string instead of a number");

console.log(age); // nan, conversion failed

// boolean
console.log( boolean(1) ); // true
console.log( boolean(0) ); // false

console.log( boolean("hello") ); // true
console.log( boolean("") ); // false

最终，我们可以得到如下的 javascript 原始类型转换表（包括复合类型向原始类型转换的范例）：

原始值 转化为数值类型 转化为字符串类型 转化为 boolean 类型
false 0 "false" false
true 1 "true" true
0 0 "0" false
1 1 "1" true
"0" 0 "0" true
"1" 1 "1" true
nan nan "nan" false
infinity infinity "infinity" true
-infinity -infinity "-infinity" true
"" 0 "" false
"20" 20 "20" true
"twenty" nan "twenty" true
[ ] 0 "" true
[20] 20 "20" true
[10,20] nan "10,20" true
["twenty"] nan "twenty" true
["ten","twenty"] nan "ten,twenty" true
function(){} nan "function(){}" true
{ } nan "[object object]" true
null 0 "null" false
undefined nan "undefined" false

toprimitive

在比较运算与加法运算中，都会涉及到将运算符两侧的操作对象转化为原始对象的步骤；而 javascript 中这种转化实际上都是由 toprimitive 函数执行的。实际上，当某个对象出现在了需要原始类型才能进行操作的上下文时，javascript 会自动调用 toprimitive 函数将对象转化为原始类型；譬如上文介绍的 alert 函数、数学运算符、作为对象的键都是典型场景，该函数的签名如下：

toprimitive(input, preferredtype?)

为了更好地理解其工作原理，我们可以用 javascript 进行简单地实现：

var toprimitive = function(obj,preferredtype){
 var apis = {
 typeof: function(obj){
  return object.prototype.tostring.call(obj).slice(8,-1);
 },
 isprimitive: function(obj){
  var _this = this,
   types = ['null','undefined','string','boolean','number'];
  return types.indexof(_this.typeof(obj)) !== -1; 
 }
 };
 // 如果 obj 本身已经是原始对象，则直接返回
 if(apis.isprimitive(obj)) {return obj;}
 
 // 对于 date 类型，会优先使用其 tostring 方法；否则优先使用 valueof 方法
 preferredtype = (preferredtype === 'string' || apis.typeof(obj) === 'date' ) ? 'string' : 'number';
 if(preferredtype==='number'){
 if(apis.isprimitive(obj.valueof())) { return obj.valueof()};
 if(apis.isprimitive(obj.tostring())) { return obj.tostring()};
 }else{
 if(apis.isprimitive(obj.tostring())) { return obj.tostring()};
 if(apis.isprimitive(obj.valueof())) { return obj.valueof()};
 }
 throw new typeerror('typeerror');
}

我们可以简单覆写某个对象的 valueof 方法，即可以发现其运算结果发生了变化：

let obj = {
 valueof:() => {
  return 0;
 }
}

obj + 1 // 1

如果我们强制将某个对象的 valueof 与 tostring 方法都覆写为返回值为对象的方法，则会直接抛出异常。

obj = {
  valueof: function () {
   console.log("valueof");
   return {}; // not a primitive
  },
  tostring: function () {
   console.log("tostring");
   return {}; // not a primitive
  }
 }

obj + 1
// error
uncaught typeerror: cannot convert object to primitive value
 at <anonymous>:1:5

值得一提的是对于数值类型的 valueof() 函数的调用结果仍为数组，因此数组类型的隐式类型转换结果是字符串。而在 es6 中引入 symbol 类型之后，javascript 会优先调用对象的 [symbol.toprimitive] 方法来将该对象转化为原始类型，那么方法的调用顺序就变为了：

  • 当 obj[symbol.toprimitive](preferredtype) 方法存在时，优先调用该方法；
  • 如果 preferredtype 参数为 string，则依次尝试 obj.tostring() 与 obj.valueof() ；
  • 如果 preferredtype 参数为 number 或者默认值，则依次尝试 obj.valueof() 与 obj.tostring() 。

而 [symbol.toprimitive] 方法的签名为：

obj[symbol.toprimitive] = function(hint) {
 // return a primitive value
 // hint = one of "string", "number", "default"
}

我们同样可以通过覆写该方法来修改对象的运算表现：

user = {
 name: "john",
 money: 1000,

 [symbol.toprimitive](hint) {
 console.log(`hint: ${hint}`);
 return hint == "string" ? `{name: "${this.name}"}` : this.money;
 }
};

// conversions demo:
console.log(user); // hint: string -> {name: "john"}
console.log(+user); // hint: number -> 1000
console.log(user + 500); // hint: default -> 1500

比较运算

javascript 为我们提供了严格比较与类型转换比较两种模式，严格比较（===）只会在操作符两侧的操作对象类型一致，并且内容一致时才会返回为 true，否则返回 false。而更为广泛使用的 == 操作符则会首先将操作对象转化为相同类型，再进行比较。对于 <= 等运算，则会首先转化为原始对象（primitives），然后再进行对比。

标准的相等性操作符（== 与 !=）使用了来比较操作符两侧的操作对象（x == y），该算法流程要点提取如下：

  • 如果 x 或 y 中有一个为 nan，则返回 false；
  • 如果 x 与 y 皆为 null 或 undefined 中的一种类型，则返回 true（null == undefined // true）；否则返回 false（null == 0 // false）；
  • 如果 x,y 类型不一致，且 x,y 为 string、number、boolean 中的某一类型，则将 x,y 使用 tonumber 函数转化为 number 类型再进行比较；
  • 如果 x，y 中有一个为 object，则首先使用 toprimitive 函数将其转化为原始类型，再进行比较。

我们再来回顾下文首提出的 [] == ![] 这个比较运算，首先 [] 为对象，则调用 toprimitive 函数将其转化为字符串 ""；对于右侧的 ![]，首先会进行显式类型转换，将其转化为 false。然后在比较运算中，会将运算符两侧的运算对象都转化为数值类型，即都转化为了 0，因此最终的比较结果为 true。在上文中还介绍了 null >= 0 为 true 的这种比较结果，在 ecmascript 中还规定，如果 < 为 false，则 >= 为 true。

加法运算

对于加法运算而言，javascript 首先会将操作符两侧的对象转换为 primitive 类型；然后当适当的隐式类型转换能得出有意义的值的前提下，javascript 会先进行隐式类型转换，再进行运算。譬如 value1 + value2 这个表达式，首先会调用 toprimitive 函数将两个操作数转化为原始类型：

prim1 := toprimitive(value1)
prim2 := toprimitive(value2)

这里将会优先调用除了 date 类型之外对象的 valueof 方法，而因为数组的 valueof 方法的返回值仍为数组类型，则会返回其字符串表示。而经过转换之后的 prim1 与 prim2 中的任一个为字符串，则会优先进行字符串连接；否则进行加法计算。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对移动技术网的支持。

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