33 个 JavaScript 核心概念系列（三）: 显式 (名义) 与 隐式 (鸭子）类型转换

原文地址：落明的博客

一、 前言

说实话，JavaScript 的类型转换是个相当头疼的问题，无论是对于初学者还是有经验的老司机。它的难处并不在于概念多难理解，而是情况多且杂，看似相同的情况结果却又出人意料，很少有人能保证时刻都能做出正确的判断。

因此，这篇文章希望能讲的足够细致和明确，让大家能够在日常使用中，能够尽快的搞清楚类型转换的顺序和结果。

长文预警，建议先 mark, 分多次查看。

二、类型转换

1. 什么叫类型转换？

我们知道，JavaScript 中存在七种数据类型，在必要的时候，我们会对不同类型的值进行相互间的转换。比如说，在进行条件判断时，我们需要将其他类型的值转为布尔类型值，在使用 console.log() 打印内容时，需要将其转为字符串输出。

2. JavaScript 中的类型转换方式有哪些？

在 JavaScript 中，分为显式类型转换和隐式类型转换。

其中，显式类型转换是我们为了功能需要，人为的将一种类型的值转换为另一中类型，转换的时机和结果都是我们预期的；而隐式类型转换则是 JavaScript 在代码运行时，未经我们允许而进行的强制类型转换。

三、显式类型转换

1. 其他类型转换为字符串( ToString )

值类型	例子	转换后	调用法则
number	34	'34'	String(34)
boolean	true	'true'	String(true)
boolean	false	'false'	String(false)
undefiend	undefined	'undefined'	String(undefined)
null	null	'null'	String(null)
object	{ a: 'fa' }	"[object Object]"	String({a: 'fa'})
object	new String(45)	'45'	String(new String(45))
object	[1, 2]	'1,2'	String([1,2])
object	function() {var d;}	"function() { var d; }"	String(function() {var d;})

其他类型的值转换为字符串，是通过调用原生函数String()实现，但不同类型值的实现却有明显的差异。

对于基本类型的值，直接将其转化为值的字符串形式。而对于对象类型来说，便有些复杂了。

首先，每个对象内部都有一个 [[Class]] 属性，我们通过Object.prototype.toString() 方法可以得到这个属性的字符串值。

对于对象(如{ a: 'ff'; })而言，除非自己定义 toString() 方法，否则，调用 String() 方法将返回和调用 Object.prototype.toString() 相同的值。(如 : "[object Object]")。

const obj_1 = {
  b: 'lalala'
};
const obj_2 = {
  toString() {
    return "fasfa";
  }
};
String(obj_1); // '[object Object]'
String(obj_2); // 'fasfa'

其次， JavaScript 中，除了普通对象，还有以下几种:

1. 封装对象

   对于基本类型值 string、number、boolean 是没有 .length 及toString() 方法的，因此，JavaScript 提供了内建函数 String()、Number()、Boolean() ，通过 new 调用后会将基本类型值封装为一个对象。

   如果想要取到封装对象中的基本类型值，可以使用 valueOf() 方法。

   // string 类型
   const a = 'i am string';
   typeof a; //  'string'
   // string 封装对象
   const b = new String('i am sringObject');
   typeof b; // 'object'
   // 拆封
   b.valueOf(); // i am sringObject
   

   那对于封装对象，String() 会返回什么值呢？

   事实上，封装对象对于 toString() 方法进行了封装，因此，对封装对象调用 String() 方法，将会返回封装对象调用toString() 方法返回的值。

   const numObj = new Number(false); // Number {0}
   numObj.toString(); // '0'
   String(numObj); // '0'
   

2. 函数

   对于函数来说，它也包装了自己的 toString()方法，因此，调用 String() 方法时将返回函数字符串化后的值。

   function bar() {
     console.log('bar');
   }
   String(bar); // "function bar() {↵  console.log('bar');↵}"
   bar.toString(); // "function bar() {↵  console.log('bar');↵}"
   Object.prototype.toString.call(bar); // "[object Function]"
   

   从上例可以看到，String() 与 toString() 方法调用的是函数自己封装的toSring()，如果调用对象的 toString() 方法，则函数与普通对象一样，返回的是函数对象内部的 [[Class]] 属性。

3. 数组

   数组同函数一样，同样包装了自己的 toString() 方法。此方法会将数组中的每一项用逗号连接成一个字符串。

   const arr = [1,4,6];
   String(arr); // "1,4,6"
   arr.toString(); // "1,4,6"
   Object.prototype.toString.call(arr); // "[object Array]"
   

2. 其他类型值转为数字( ToNumber )

同样，先感受一下什么叫绝望？~~

值类型	例子	转换后	调用法则
string	'34'	34	Number('34')
string	''	0	Number('')
string	'34fad'	NaN	Number('34fad')
string	'34fad'、'34.24'、'34'	34	parseInt('34fad')
string	'34fad'、'34'	34	parseFloat(值)
string	'34.34'	34.34	parseFloat(值)
boolean	true	1	Number(true)
boolean	false	0	Number(false)
undefiend	undefined	NaN	Number(undefined)
null	null	0	Number(null)
object	{ a: 'fa' }	NaN	Number({a: 'fa'})
object	new String('fff')	NaN	Number(new String('fff'))
object	[]	0	Number([])
object	[1, 2]	NaN	Number([1,2])
object	function() {var d;}	NaN	Number(function() {var d;})

看完一脸懵逼有没有？！哈哈，不用害怕，乍看上去，大概会觉得异常混乱，其实稍加整理，不外乎以下几种情况：

1. 转换后值为 NaN

   数字与字符串不同，并不是任何类型值都能转为数字，因此，就会有 NaN，意思就是 not a number。

   诸如包含非数字的字符串、undefined、非空数组，部分对象，都是我们知道无法转化为一个数字的。

2. boolean 类型值

   对于 true和 false ，true 转换为 1，false 转为 0。

3. 带有数字的字符串

   从上面我们可以看到，对于带有数字的字符串，有三种方法进行转换，但规则不同。

   • Number() 方法会对字符串整体进行转换， 它会先判断这个字符串是否是个正确的数字字符串，如果不是，则会返回 NaN。

   • parseInt() 方法则会对字符串从左往右依次解析，直到遇到第一个非数字字符(包括小数点)，如果最左边的字符是非数字字符，则返回 NaN。

   • parseFloat() 方法解析顺序同 parseInt() 相同，不同的是它遇到第一个小数点时会正常往右继续解析，直至遇到非数字字符停止。

   其实严格来讲，只有 Number() 方法是进行转换操作，而后两者属于将字符串解析 为数字，但为了讲解方便，我将它们放在一起讲述。

4. 对象

   对于对象而言，会先将对象转为基本类型值( ToPrimitive )，再对基本类型值调用 Number() 方法。

   那如何将对象转为基本类型值？首先会调用对象的 valueOf() 方法，如果没有此方法或者此方法返回值不是基本类型值，则会调用toString() 方法，如果 toString() 方法不存在或者返回值也不是基本类型值，会产生 TypeError 错误。

   // 普通对象
   const nomalObj = {
     a: '56'
   };
   nomalObj .valueOf(); // { a: '56'}
   nomalObj.toString(); // "[object Object]"
   // Number(nomalObj) 相当于Number("[object Object]") 
   Number("[object Object]"); // NaN
   Number(nomalObj); // NaN
   
   // valueOf() 返回基本类型值的对象
   const obj_1 = {
     a: '56',
     valueOf: function() {
       return '23';
     }  
   };
   obj_1.valueOf(); // '23'
   // Number(obj_1) 相当于 Number('23');
   Number('23'); // 23
   Number(obj_1); // 23
   
   // valueOf() 返回非基本类型值，toString() 返回基本类型值的对象
   const obj_2 = {
     a: '56',
     valueOf: function() {
       return {b: 34}
     },
     toString: function() {
       return false;
     }
   };
   obj_2.valueOf(); // {b: 34}
   obj_2.toString(); // false
   // Number(obj_2) 相当于 Number(false)
   Number(obj_2); // 0
   Number(false); // 0
   

   上面的规则，适用于我们所说的所有对象，比如数组，封装对象和函数。

3. 其他类型转换为 boolean 值( ToBoolean )

我们可以通过 Boolean()方法 或!!运算符来显式的将一个值转换为布尔值。

相对来说，判断一个值是 true 还是 false 则比较容易，我们只需要记住以下几种值会转换为 false，而其他值，均为 true。

• undefined
• null
• false
• +0、-0 和 NaN
• ""

当我们看到 []、{} 甚至是 "''" 时，也一定要记住，它们是真值。

Boolean(false); // fasle
Boolean([]); //true
Boolean({}); //true
Boolean(''); // false
Boolean('""'); // true
Boolean('false'); // true

四、隐式强制类型转换

除了进行强制类型转换，JavaScript 会在运行时根据需要，自动进行类型的转换，尽管这个特点饱受争议，但不得不承认，某些情况下我们仍旧更喜欢使用某些隐式转换规则。

一旦某些隐式的规则被接受并广泛使用，从某种意义上来讲，这些规则便同显式转换一样。

1. 奇怪的 + 号

先看一一个最常见的例子：

const a = 5;
const b = '6';
console.log(a+a); // 10
console.log(a+b); // '56'
console.log(b+b); // '66'

之所以会产生上例中的状况，原因就在于在JavaScript 中，+ 运算符既可以作用于number 类型值，也可以作用于 string 类型值。前者进行数字相加，后者则进行字符串的拼接。

这就是为什么5 + 5 = 10 而 '6' + '6' = '66'。而当 + 号两边既有数字也有字符串时，则会隐式的将数字转换为字符串，然后进行字符串的拼接。

那两边没有字符串的情况呢？比如：

const a = [1,4];
const b = [2,3];
const c = 4;
console.log(a+c); // '1,44'
console.log(a+b); // '1,42,3'

为什么会这样？原来只要+ 的其中一个操作数可以通过某种方式（toPrimitive）转换为字符串，就会进行字符串的拼接。

我们知道，数组[1,4] 可以通过 toString() 方法返回字符串 '1,4'，因此，[1,4] + 4 就相当于 '1,4' + 4。

因为这个特性，我们在想将一个数字 a 转换为字符串时，便可以直接使用 a + '' 的形式即可。相对于显式使用String(a)，隐式转换则更加简洁。

从数组的例子我们可以看到，除了数字，其他类型的值也可以通过 + ' ' 的形式转化为字符串。

const a = {b: '2'}
console.log( a+ ''); // "[object Object]"

但有一点需要注意，对于对象而言，使用 String() 方法是直接取这个对象 toString() 方法的返回值，而 + ' ' ,则会对这个对象调用 valueOf 反法，然后对 valueOf 的返回值调用 toString()，将其转换为字符串。

const a = {
  toString: function() { return 45 },
  valueOf: function() { return 4}
 };
String(a); // '45'
a + ' '; //  // '4'

好在除非我们特意去改变一个对象的 valueOf 及 'toString()' 方法，通过上述两个方式的转换后的结果都是一致的。

2. 有用的 - 号

与 + 号不同的是，- 号只能用于数字的相减，对于它两边的操作数，都会经过隐式类型转换转为数字。

const a = '34';
const b = '4';
console.log(a - b); // 30
const c = 'dd';
console.log(a - c); // NaN
const d = [4];
console.log(a - d); // 30

根据上例，我们可看到，如果 - 号两边是字符串，则会将他们强制转换为数字，如果 - 两边不是字符串，则会先将其转为字符串，再将这个字符串转为数字。

3. 隐式转换为布尔值

将其他类型值隐式转换为布尔值是我们最常用的一种转换。因为程序的编写实质上就是不停的进行判断。

在以下场景中，都是进行判断，而只要传入的值不是布尔值，都会通过隐式类型转换转为布尔值。

1. if (..) {} 语句中的条件判断表达式。
2. for ( .. ; .. ; ..) 语句中的条件判断表达式。
3. while (..) 和 do ... while ( ..) 中的条件判断表达式。
4. ? : 中的条件判断表达式。
5. 逻辑或 || 或逻辑与 && 左边的操作数。

在这些情况下，都将会进行其他类型值到布尔类型值的隐式转换，规则同显式调用 Boolean()。

五、最后

上面就是不同数据类型直接显式或隐式的转换规则，我们不需要将每一种情况都牢记在心，但有必要对他们进行充分的了解，这可以保证我们在实际写代码时避免不少奇怪又难以排查的 bug 。