数据类型转换

优质
小牛编辑
141浏览
2023-12-01

JavaScript是一种动态类型语言,变量是没有类型的,可以随时赋予任意值。但是,数据本身和各种运算是有类型的,因此运算时变量需要转换类型。大多数情况下,这种数据类型转换是自动的,但是有时也需要手动强制转换。

  • 强制转换
    • Number函数:强制转换成数值
    • String函数:强制转换成字符串
    • Boolean函数:强制转换成布尔值
  • 自动转换
    • 自动转换为布尔值
    • 自动转换为字符串
    • 自动转换为数值
    • 小结
  • 加法运算符的类型转化
    • 三种情况
    • 四个特殊表达式
  • 参考链接
  • 强制转换

    强制转换主要指使用Number、String和Boolean三个构造函数,手动将各种类型的值,转换成数字、字符串或者布尔值。

    Number函数:强制转换成数值

    使用Number函数,可以将任意类型的值转化成数字。

    (1)原始类型值的转换规则

    • 数值:转换后还是原来的值。
    • 字符串:如果可以被解析为数值,则转换为相应的数值,否则得到NaN。空字符串转为0。
    • 布尔值:true转成1,false转成0。
    • undefined:转成NaN。
    • null:转成0。
    Number("324") // 324
    
    Number("324abc") // NaN
    
    Number("") // 0
    
    Number(false) // 0
    
    Number(undefined) // NaN
    
    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('011') // 9
    parseInt('42 cats') // 42
    parseInt('0xcafebabe') // 3405691582
    
    Number('011') // 11
    Number('42 cats') // NaN
    Number('0xcafebabe') // 3405691582

    上面代码比较了Number函数和parseInt函数,区别主要在于parseInt逐个解析字符,而Number函数整体转换字符串的类型。另外,Number会忽略八进制的前导0,而parseInt不会。

    Number函数会自动过滤一个字符串前导和后缀的空格。

    Number('\t\v\r12.34\n ')

    (2)对象的转换规则

    对象的转换规则比较复杂。

    1. 先调用对象自身的valueOf方法,如果该方法返回原始类型的值(数值、字符串和布尔值),则直接对该值使用Number方法,不再进行后续步骤。
    2. 如果valueOf方法返回复合类型的值,再调用对象自身的toString方法,如果toString方法返回原始类型的值,则对该值使用Number方法,不再进行后续步骤。
    3. 如果toString方法返回的是复合类型的值,则报错。
    Number({a:1})
    // NaN

    上面代码等同于

    if (typeof {a:1}.valueOf() === 'object'){
        Number({a:1}.toString());
    } else {
        Number({a:1}.valueOf());
    }

    上面代码的valueOf方法返回对象本身({a:1}),所以对toString方法的返回值“[object Object]”使用Number方法,得到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 () {
                console.log("valueOf");
                return {};
        },
        toString: function () {
                console.log("toString");
                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。

    从上面的例子可以看出,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方法。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函数:强制转换成字符串

    使用String函数,可以将任意类型的值转化成字符串。规则如下:

    (1)原始类型值的转换规则

    • 数值:转为相应的字符串。
    • 字符串:转换后还是原来的值。
    • 布尔值:true转为“true”,false转为“false”。
    • undefined:转为“undefined”。
    • null:转为“null”。
    String(123) // "123"
    
    String("abc") // "abc"
    
    String(true) // "true"
    
    String(undefined) // "undefined"
    
    String(null) // "null"

    (2)对象的转换规则

    如果要将对象转为字符串,则是采用以下步骤。

    1. 先调用toString方法,如果toString方法返回的是原始类型的值,则对该值使用String方法,不再进行以下步骤。
    2. 如果toString方法返回的是复合类型的值,再调用valueOf方法,如果valueOf方法返回的是原始类型的值,则对该值使用String方法,不再进行以下步骤。
    3. 如果valueOf方法返回的是复合类型的值,则报错。

    String方法的这种过程正好与Number方法相反。

    String({a:1})
    // "[object Object]"

    上面代码相当于下面这样。

    String({a:1}.toString())
    // "[object Object]"

    如果toString方法和valueOf方法,返回的都不是原始类型的值,则String方法报错。

    var obj = {
        valueOf: function () {
                console.log("valueOf");
                return {}; 
        },
        toString: function () {
                console.log("toString");
                return {}; 
        }
    };
    
    String(obj)
    // TypeError: Cannot convert object to primitive value

    下面是一个自定义toString方法的例子。

    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方法。第一个对象返回toString方法的值(数值3),然后对其使用String方法,得到字符串“3”;第二个对象返回的还是toString方法的值("[object Object]"),这次直接就是字符串;第三个对象表示toString方法先于valueOf方法执行。

    Boolean函数:强制转换成布尔值

    使用Boolean函数,可以将任意类型的变量转为布尔值。

    (1)原始类型值的转换方法

    以下六个值的转化结果为false,其他的值全部为true。

    • undefined
    • null
    • -0
    • +0
    • NaN
    • ''(空字符串)
    Boolean(undefined) // false
    
    Boolean(null) // false
    
    Boolean(0) // false
    
    Boolean(NaN) // false
    
    Boolean('') // false

    (2)对象的转换规则

    所有对象的布尔值都是true,甚至连false对应的布尔对象也是true。

    Boolean(new Boolean(false))
    // true

    请注意,空对象{}和空数组[]也会被转成true。

    Boolean([]) // true
    Boolean({}) // true

    自动转换

    当遇到以下几种情况,JavaScript会自动转换数据类型:

    • 不同类型的数据进行互相运算;
    • 对非布尔值类型的数据求布尔值;
    • 对非数值类型的数据使用一元运算符(即“+”和“-”)。

    自动转换为布尔值

    当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。它的转换规则与上面的“强制转换成布尔值”的规则相同,也就是说,在预期为布尔值的地方,系统内部会自动调用Boolean方法。

    因此除了以下六个值,其他都是自动转为true:

    • undefined
    • null
    • -0
    • +0
    • NaN
    • ''(空字符串)
    if (!undefined && !null && !0 && !NaN && !''){
        console.log('true');
    }
    // true

    自动转换为字符串

    当JavaScript遇到预期为字符串的地方,就会将非字符串的数据自动转为字符串,转换规则与“强制转换为字符串”相同。

    字符串的自动转换,主要发生在加法运算时。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

    当JavaScript遇到预期为数值的地方,就会将参数值自动转换为数值,转换规则与“强制转换为数值”相同。

    除了加法运算符有可能把运算子转为字符串,其他运算符都会把两侧的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

    上面都是二元算术运算符的例子,JavaScript的两个一元算术运算符——正号和负号——也会把运算子自动转为数值。

    +'abc' // NaN
    -'abc' // NaN
    +true // 1
    -false // 0

    小结

    由于自动转换有很大的不确定性,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方法进行显式转换。

    加法运算符的类型转化

    加法运算符(+)需要特别讨论,因为它可以完成两种运算(加法和字符连接),所以不仅涉及到数据类型的转换,还涉及到确定运算类型。

    三种情况

    加法运算符的类型转换,可以分成三种情况讨论。

    (1)运算子之中存在字符串

    两个运算子之中,只要有一个是字符串,则另一个不管是什么类型,都会被自动转为字符串,然后执行字符串连接运算。前面的《自动转换为字符串》一节,已经举了很多例子。

    (2)两个运算子都为数值或布尔值

    这种情况下,执行加法运算,布尔值转为数值(true为1,false为0)。

    true + 5 // 6
    true + true // 2

    (3)运算子之中存在对象

    运算子之中存在对象(或者准确地说,存在非原始类型的值),则先调用该对象的valueOf方法。如果返回结果为原始类型的值,则运用上面两条规则;否则继续调用该对象的toString方法,对其返回值运用上面两条规则。

    1 + [1,2]
    // "11,2"

    上面代码的运行顺序是,先调用[1,2].valueOf(),结果还是数组[1,2]本身,则继续调用[1,2].toString(),结果字符串“1,2”,所以最终结果为字符串“11,2”。

    1 + {a:1}
    // "1[object Object]"

    对象{a:1}的valueOf方法,返回的就是这个对象的本身,因此接着对它调用toString方法。({a:1}).toString()默认返回字符串"[object Object]",所以最终结果就是字符串“1[object Object]”

    有趣的是,如果更换上面代码的运算次序,就会得到不同的值。

    {a:1} + 1
    // 1

    原来此时,JavaScript引擎不将{a:1}视为对象,而是视为一个代码块,这个代码块没有返回值,所以被忽略。因此上面的代码,实际上等同于 {a:1};+1 ,所以最终结果就是1。为了避免这种情况,需要对{a:1}加上括号。

    ({a:1})+1
    "[object Object]1"

    将{a:1}放置在括号之中,由于JavaScript引擎预期括号之中是一个值,所以不把它当作代码块处理,而是当作对象处理,所以最终结果为“[object Object]1”。

    1 + {valueOf:function(){return 2;}}
    // 3

    上面代码的valueOf方法返回数值2,所以最终结果为3。

    1 + {valueOf:function(){return {};}}
    // "1[object Object]"

    上面代码的valueOf方法返回一个空对象,则继续调用toString方法,所以最终结果是“1[object Object]”。

    1 + {valueOf:function(){return {};}, toString:function(){return 2;}}
    // 3

    上面代码的toString方法返回数值2(不是字符串),则最终结果就是数值3。

    1 + {valueOf:function(){return {};}, toString:function(){return {};}}
    // TypeError: Cannot convert object to primitive value

    上面代码的toString方法返回一个空对象,JavaScript就会报错,表示无法获得原始类型的值。

    四个特殊表达式

    有了上面这些例子,我们再进一步来看四个特殊表达式。

    (1)空数组 + 空数组

    [] + []// ""

    首先,对空数组调用valueOf方法,返回的是数组本身;因此再对空数组调用toString方法,生成空字符串;所以,最终结果就是空字符串。

    (2)空数组 + 空对象

    [] + {}
    // "[object Object]"

    这等同于空字符串与字符串“[object Object]”相加。因此,结果就是“[object Object]”。

    (3)空对象 + 空数组

    {} + []// 0

    JavaScript引擎将空对象视为一个空的代码块,加以忽略。因此,整个表达式就变成“+ []”,等于对空数组求正值,因此结果就是0。转化过程如下:

    + []
    // Number([])
    // Number([].toString())
    // Number("")
    // 0

    如果JavaScript不把前面的空对象视为代码块,则结果为字符串“[object Object]”。

    ({}) + []// "[object Object]"

    (4)空对象 + 空对象

    {} + {}// NaN

    JavaScript同样将第一个空对象视为一个空代码块,整个表达式就变成“+ {}”。这时,后一个空对象的ValueOf方法得到本身,再调用toSting方法,得到字符串“[object Object]”,然后再将这个字符串转成数值,得到NaN。所以,最后的结果就是NaN。转化过程如下:

    + {}
    // Number({})
    // Number({}.toString())
    // Number("[object Object]")

    如果,第一个空对象不被JavaScript视为空代码块,就会得到“[object Object][object Object]”的结果。

    ({}) + {}
    // "[object Object][object Object]"
    
    ({} + {})
    // "[object Object][object Object]"  
    
    console.log({} + {})
    // "[object Object][object Object]"
    
    var a = {} + {};
    a
    // "[object Object][object Object]"

    需要指出的是,对于第三和第四种情况,Node.js的运行结果不同于浏览器环境。

    {} + {}
    // "[object Object][object Object]"
    
    {} + []
    // "[object Object]"

    可以看到,Node.js没有把第一个空对象视为代码块。原因是Node.js的命令行环境,内部执行机制大概是下面的样子:

    eval.call(this,"(function(){return {} + {}}).call(this)")

    Node.js把命令行输入都放在eval中执行,所以不会把起首的大括号理解为空代码块加以忽略。

    参考链接