终于把JS类型转换吃透了

1. JS内置类型

JavaScript 的数据类型有下图所示

其中，前 7 种类型为基础类型，最后 1 种（Object）为引用类型，也是你需要重点关注的，因为它在日常工作中是使用得最频繁，也是需要关注最多技术细节的数据类型

JavaScript一共有8种数据类型，其中有7种基本数据类型：Undefined、Null、Boolean、Number、String、Symbol（es6新增，表示独一无二的值）和BigInt（es10新增）；
1种引用数据类型------Object（Object本质上是由一组无序的名值对组成的）。里面包含 function、Array、Date等。JavaScript不支持任何创建自定义类型的机制，而所有值最终都将是上述 8 种数据类型之一。
- 引用数据类型: 对象Object（包含普通对象-Object，数组对象-Array，正则对象-RegExp，日期对象-Date，数学函数-Math，函数对象-Function）

在这里，我想先请你重点了解下面两点，因为各种 JavaScript 的数据类型最后都会在初始化之后放在不同的内存中，因此上面的数据类型大致可以分成两类来进行存储：

原始数据类型：基础类型存储在栈内存，被引用或拷贝时，会创建一个完全相等的变量；占据空间小、大小固定，属于被频繁使用数据，所以放入栈中存储。
引用数据类型：引用类型存储在堆内存，存储的是地址，多个引用指向同一个地址，这里会涉及一个"共享"的概念；占据空间大、大小不固定。引用数据类型在栈中存储了指针，该指针指向堆中该实体的起始地址。当解释器寻找引用值时，会首先检索其在栈中的地址，取得地址后从堆中获得实体。

JavaScript 中的数据是如何存储在内存中的？

在 JavaScript 中，原始类型的赋值会完整复制变量值，而引用类型的赋值是复制引用地址。

在 JavaScript 的执行过程中，主要有三种类型内存空间，分别是代码空间、栈空间、堆空间。其中的代码空间主要是存储可执行代码的，原始类型(Number、String、Null、Undefined、Boolean、Symbol、BigInt)的数据值都是直接保存在"栈"中的，引用类型(Object)的值是存放在"堆"中的。因此在栈空间中(执行上下文)，原始类型存储的是变量的值，而引用类型存储的是其在"堆空间"中的地址，当 JavaScript 需要访问该数据的时候，是通过栈中的引用地址来访问的，相当于多了一道转手流程。

在编译过程中，如果 JavaScript 引擎判断到一个闭包，也会在堆空间创建换一个"closure(fn)"的对象（这是一个内部对象，JavaScript 是无法访问的），用来保存闭包中的变量。所以闭包中的变量是存储在"堆空间"中的。

JavaScript 引擎需要用栈来维护程序执行期间上下文的状态，如果栈空间大了话，所有的数据都存放在栈空间里面，那么会影响到上下文切换的效率，进而又影响到整个程序的执行效率。通常情况下，栈空间都不会设置太大，主要用来存放一些原始类型的小数据。而引用类型的数据占用的空间都比较大，所以这一类数据会被存放到堆中，堆空间很大，能存放很多大的数据，不过缺点是分配内存和回收内存都会占用一定的时间。因此需要"栈"和"堆"两种空间。

题目一：初出茅庐

ini 复制代码

let a = {
  name: 'lee',
  age: 18
}
let b = a;
console.log(a.name);  //第一个console
b.name = 'son';
console.log(a.name);  //第二个console
console.log(b.name);  //第三个console

这道题比较简单，我们可以看到第一个 console 打出来 name 是 'lee'，这应该没什么疑问；但是在执行了 b.name='son' 之后，结果你会发现 a 和 b 的属性 name 都是 'son'，第二个和第三个打印结果是一样的，这里就体现了引用类型的"共享"的特性，即这两个值都存在同一块内存中共享，一个发生了改变，另外一个也随之跟着变化。

你可以直接在 Chrome 控制台敲一遍，深入理解一下这部分概念。下面我们再看一段代码，它是比题目一稍复杂一些的对象属性变化问题。

题目二：渐入佳境

ini 复制代码

let a = {
  name: 'Julia',
  age: 20
}
function change(o) {
  o.age = 24;
  o = {
    name: 'Kath',
    age: 30
  }
  return o;
}
let b = change(a);     // 注意这里没有new，后面new相关会有专门文章讲解
console.log(b.age);    // 第一个console
console.log(a.age);    // 第二个console

这道题涉及了 function，你通过上述代码可以看到第一个 console 的结果是 30，b 最后打印结果是 {name: "Kath", age: 30}；第二个 console 的返回结果是 24，而 a 最后的打印结果是 {name: "Julia", age: 24}。

是不是和你预想的有些区别？你要注意的是，这里的 function 和 return 带来了不一样的东西。

原因在于：函数传参进来的 o，传递的是对象在堆中的内存地址值，通过调用 o.age = 24（第 7 行代码）确实改变了 a 对象的 age 属性；但是第 12 行代码的 return 却又把 o 变成了另一个内存地址，将 {name: "Kath", age: 30} 存入其中，最后返回 b 的值就变成了 {name: "Kath", age: 30}。而如果把第 12 行去掉，那么 b 就会返回 undefined

2. 数据类型检测

（1）typeof

typeof 对于原始类型来说，除了 null 都可以显示正确的类型

javascript 复制代码

console.log(typeof 2);               // number
console.log(typeof true);            // boolean
console.log(typeof 'str');           // string
console.log(typeof []);              // object     []数组的数据类型在 typeof 中被解释为 object
console.log(typeof function(){});    // function
console.log(typeof {});              // object
console.log(typeof undefined);       // undefined
console.log(typeof null);            // object     null 的数据类型被 typeof 解释为 object

typeof 对于对象来说，除了函数都会显示 object，所以说 typeof 并不能准确判断变量到底是什么类型,所以想判断一个对象的正确类型，这时候可以考虑使用 instanceof

（2）instanceof

instanceof 可以正确的判断对象的类型，因为内部机制是通过判断对象的原型链中是不是能找到类型的 prototype

javascript 复制代码

console.log(2 instanceof Number);                    // false
console.log(true instanceof Boolean);                // false 
console.log('str' instanceof String);                // false  
console.log([] instanceof Array);                    // true
console.log(function(){} instanceof Function);       // true
console.log({} instanceof Object);                   // true    
// console.log(undefined instanceof Undefined);
// console.log(null instanceof Null);

instanceof 可以准确地判断复杂引用数据类型，但是不能正确判断基础数据类型；
而 typeof 也存在弊端，它虽然可以判断基础数据类型（null 除外），但是引用数据类型中，除了 function 类型以外，其他的也无法判断

javascript 复制代码

// 我们也可以试着实现一下 instanceof
function _instanceof(left, right) {
    // 由于instance要检测的是某对象，需要有一个前置判断条件
    //基本数据类型直接返回false
    if(typeof left !== 'object' || left === null) return false;

    // 获得类型的原型
    let prototype = right.prototype
    // 获得对象的原型
    left = left.__proto__
    // 判断对象的类型是否等于类型的原型
    while (true) {
    	if (left === null)
    		return false
    	if (prototype === left)
    		return true
    	left = left.__proto__
    }
}

console.log('test', _instanceof(null, Array)) // false
console.log('test', _instanceof([], Array)) // true
console.log('test', _instanceof('', Array)) // false
console.log('test', _instanceof({}, Object)) // true

（3）constructor

javascript 复制代码

console.log((2).constructor === Number); // true
console.log((true).constructor === Boolean); // true
console.log(('str').constructor === String); // true
console.log(([]).constructor === Array); // true
console.log((function() {}).constructor === Function); // true
console.log(({}).constructor === Object); // true

这里有一个坑，如果我创建一个对象，更改它的原型，constructor就会变得不可靠了

ini 复制代码

function Fn(){};
 
Fn.prototype=new Array();
 
var f=new Fn();
 
console.log(f.constructor===Fn);    // false
console.log(f.constructor===Array); // true

（4）Object.prototype.toString.call()

toString() 是 Object 的原型方法，调用该方法，可以统一返回格式为 "[object Xxx]" 的字符串，其中 Xxx 就是对象的类型。对于 Object 对象，直接调用 toString() 就能返回 [object Object]；而对于其他对象，则需要通过 call 来调用，才能返回正确的类型信息。我们来看一下代码。

javascript 复制代码

Object.prototype.toString({})       // "[object Object]"
Object.prototype.toString.call({})  // 同上结果，加上call也ok
Object.prototype.toString.call(1)    // "[object Number]"
Object.prototype.toString.call('1')  // "[object String]"
Object.prototype.toString.call(true)  // "[object Boolean]"
Object.prototype.toString.call(function(){})  // "[object Function]"
Object.prototype.toString.call(null)   //"[object Null]"
Object.prototype.toString.call(undefined) //"[object Undefined]"
Object.prototype.toString.call(/123/g)    //"[object RegExp]"
Object.prototype.toString.call(new Date()) //"[object Date]"
Object.prototype.toString.call([])       //"[object Array]"
Object.prototype.toString.call(document)  //"[object HTMLDocument]"
Object.prototype.toString.call(window)   //"[object Window]"

// 从上面这段代码可以看出，Object.prototype.toString.call() 可以很好地判断引用类型，甚至可以把 document 和 window 都区分开来。

实现一个全局通用的数据类型判断方法，来加深你的理解，代码如下

vbnet 复制代码

function getType(obj){
  let type  = typeof obj;
  if (type !== "object") {    // 先进行typeof判断，如果是基础数据类型，直接返回
    return type;
  }
  // 对于typeof返回结果是object的，再进行如下的判断，正则返回结果
  return Object.prototype.toString.call(obj).replace(/^[object (\S+)]$/, '$1');  // 注意正则中间有个空格
}
/* 代码验证，需要注意大小写，哪些是typeof判断，哪些是toString判断？思考下 */
getType([])     // "Array" typeof []是object，因此toString返回
getType('123')  // "string" typeof 直接返回
getType(window) // "Window" toString返回
getType(null)   // "Null"首字母大写，typeof null是object，需toString来判断
getType(undefined)   // "undefined" typeof 直接返回
getType()            // "undefined" typeof 直接返回
getType(function(){}) // "function" typeof能判断，因此首字母小写
getType(/123/g)      //"RegExp" toString返回

小结

typeof
- 直接在计算机底层基于数据类型的值（二进制）进行检测
- typeof null为object 原因是对象存在在计算机中，都是以000开始的二进制存储，所以检测出来的结果是对象
- typeof 普通对象/数组对象/正则对象/日期对象都是object
- typeof NaN === 'number'
instanceof
- 检测当前实例是否属于这个类的
- 底层机制：只要当前类出现在实例的原型上，结果都是true
- 不能检测基本数据类型
constructor
- 支持基本类型
- constructor可以随便改，也不准
Object.prototype.toString.call([val])
- 返回当前实例所属类信息

判断 Target 的类型，单单用 typeof 并无法完全满足，这其实并不是 bug，本质原因是 JS 的万物皆对象的理论。因此要真正完美判断时，我们需要区分对待:

基本类型(null): 使用 String(null)
基本类型(string / number / boolean / undefined) + function: - 直接使用 typeof即可
其余引用类型(Array / Date / RegExp Error): 调用toString后根据[object XXX]进行判断

3. 数据类型转换

我们先看一段代码，了解下大致的情况。

javascript 复制代码

'123' == 123   // false or true?
'' == null    // false or true?
'' == 0        // false or true?
[] == 0        // false or true?
[] == ''       // false or true?
[] == ![]      // false or true?
null == undefined //  false or true?
Number(null)     // 返回什么？
Number('')      // 返回什么？
parseInt('');    // 返回什么？
{}+10           // 返回什么？
let obj = {
    [Symbol.toPrimitive]() {
        return 200;
    },
    valueOf() {
        return 300;
    },
    toString() {
        return 'Hello';
    }
}
console.log(obj + 200); // 这里打印出来是多少？

首先我们要知道，在 JS 中类型转换只有三种情况，分别是：

转换为布尔值
转换为数字
转换为字符串

转Boolean

在条件判断时，除了 undefined，null， false， NaN， ''， 0， -0，其他所有值都转为 true，包括所有对象

scss 复制代码

Boolean(0)          //false
Boolean(null)       //false
Boolean(undefined)  //false
Boolean(NaN)        //false
Boolean(1)          //true
Boolean(13)         //true
Boolean('12')       //true

对象转原始类型

对象在转换类型的时候，会调用内置的 [[ToPrimitive]] 函数，对于该函数来说，算法逻辑一般来说如下

如果已经是原始类型了，那就不需要转换了
调用 x.valueOf()，如果转换为基础类型，就返回转换的值
调用 x.toString()，如果转换为基础类型，就返回转换的值
如果都没有返回原始类型，就会报错

当然你也可以重写 Symbol.toPrimitive，该方法在转原始类型时调用优先级最高。

javascript 复制代码

let a = {
  valueOf() {
    return 0
  },
  toString() {
    return '1'
  },
  [Symbol.toPrimitive]() {
    return 2
  }
}
1 + a // => 3

四则运算符

它有以下几个特点：

运算中其中一方为字符串，那么就会把另一方也转换为字符串
如果一方不是字符串或者数字，那么会将它转换为数字或者字符串

arduino 复制代码

1 + '1' // '11'
true + true // 2
4 + [1,2,3] // "41,2,3"

对于第一行代码来说，触发特点一，所以将数字 1 转换为字符串，得到结果 '11'
对于第二行代码来说，触发特点二，所以将 true 转为数字 1
对于第三行代码来说，触发特点二，所以将数组通过 toString转为字符串 1,2,3，得到结果 41,2,3

另外对于加法还需要注意这个表达式 'a' + + 'b'

arduino 复制代码

'a' + + 'b' // -> "aNaN"

因为 + 'b' 等于 NaN，所以结果为 "aNaN"，你可能也会在一些代码中看到过 + '1'的形式来快速获取 number 类型。
那么对于除了加法的运算符来说，只要其中一方是数字，那么另一方就会被转为数字

less 复制代码

4 * '3' // 12
4 * [] // 0
4 * [1, 2] // NaN

比较运算符

如果是对象，就通过 toPrimitive 转换对象
如果是字符串，就通过 unicode 字符索引来比较

javascript 复制代码

let a = {
  valueOf() {
    return 0
  },
  toString() {
    return '1'
  }
}
a > -1 // true

在以上代码中，因为 a 是对象，所以会通过 valueOf 转换为原始类型再比较值。

强制类型转换

强制类型转换方式包括 Number()、parseInt()、parseFloat()、toString()、String()、Boolean()，这几种方法都比较类似

Number() 方法的强制转换规则
如果是布尔值，true 和 false 分别被转换为 1 和 0；
如果是数字，返回自身；
如果是 null，返回 0；
如果是 undefined，返回 NaN；
如果是字符串，遵循以下规则：如果字符串中只包含数字（或者是 0X / 0x 开头的十六进制数字字符串，允许包含正负号），则将其转换为十进制；如果字符串中包含有效的浮点格式，将其转换为浮点数值；如果是空字符串，将其转换为 0；如果不是以上格式的字符串，均返回 NaN；
如果是 Symbol，抛出错误；
如果是对象，并且部署了 [Symbol.toPrimitive] ，那么调用此方法，否则调用对象的 valueOf() 方法，然后依据前面的规则转换返回的值；如果转换的结果是 NaN ，则调用对象的 toString() 方法，再次依照前面的顺序转换返回对应的值。

scss 复制代码

Number(true);        // 1
Number(false);       // 0
Number('0111');      //111
Number(null);        //0
Number('');          //0
Number('1a');        //NaN
Number(-0X11);       //-17
Number('0X11')       //17

Object 的转换规则

对象转换的规则，会先调用内置的 [ToPrimitive] 函数，其规则逻辑如下：

如果部署了 Symbol.toPrimitive 方法，优先调用再返回；
调用 valueOf()，如果转换为基础类型，则返回；
调用 toString()，如果转换为基础类型，则返回；
如果都没有返回基础类型，会报错。

javascript 复制代码

var obj = {
  value: 1,
  valueOf() {
    return 2;
  },
  toString() {
    return '3'
  },
  [Symbol.toPrimitive]() {
    return 4
  }
}
console.log(obj + 1); // 输出5
// 因为有Symbol.toPrimitive，就优先执行这个；如果Symbol.toPrimitive这段代码删掉，则执行valueOf打印结果为3；如果valueOf也去掉，则调用toString返回'31'(字符串拼接)
// 再看两个特殊的case：
10 + {}
// "10[object Object]"，注意：{}会默认调用valueOf是{}，不是基础类型继续转换，调用toString，返回结果"[object Object]"，于是和10进行'+'运算，按照字符串拼接规则来，参考'+'的规则C
[1,2,undefined,4,5] + 10
// "1,2,,4,510"，注意[1,2,undefined,4,5]会默认先调用valueOf结果还是这个数组，不是基础数据类型继续转换，也还是调用toString，返回"1,2,,4,5"，然后再和10进行运算，还是按照字符串拼接规则，参考'+'的第3条规则

'==' 的隐式类型转换规则

如果类型相同，无须进行类型转换；
如果其中一个操作值是 null 或者 undefined，那么另一个操作符必须为 null 或者 undefined，才会返回 true，否则都返回 false；
如果其中一个是 Symbol 类型，那么返回 false；
两个操作值如果为 string 和 number 类型，那么就会将字符串转换为 number；
如果一个操作值是 boolean，那么转换成 number；
如果一个操作值为 object 且另一方为 string、number 或者 symbol，就会把 object 转为原始类型再进行判断（调用 object 的 valueOf/toString 方法进行转换）。

ini 复制代码

null == undefined       // true  规则2
null == 0               // false 规则2
'' == null              // false 规则2
'' == 0                 // true  规则4 字符串转隐式转换成Number之后再对比
'123' == 123            // true  规则4 字符串转隐式转换成Number之后再对比
0 == false              // true  e规则 布尔型隐式转换成Number之后再对比
1 == true               // true  e规则 布尔型隐式转换成Number之后再对比
var a = {
  value: 0,
  valueOf: function() {
    this.value++;
    return this.value;
  }
};
// 注意这里a又可以等于1、2、3
console.log(a == 1 && a == 2 && a ==3);  //true f规则 Object隐式转换
// 注：但是执行过3遍之后，再重新执行a==3或之前的数字就是false，因为value已经加上去了，这里需要注意一下

'+' 的隐式类型转换规则

'+' 号操作符，不仅可以用作数字相加，还可以用作字符串拼接。仅当 '+' 号两边都是数字时，进行的是加法运算；如果两边都是字符串，则直接拼接，无须进行隐式类型转换。

如果其中有一个是字符串，另外一个是 undefined、null 或布尔型，则调用 toString() 方法进行字符串拼接；如果是纯对象、数组、正则等，则默认调用对象的转换方法会存在优先级，然后再进行拼接。
如果其中有一个是数字，另外一个是 undefined、null、布尔型或数字，则会将其转换成数字进行加法运算，对象的情况还是参考上一条规则。
如果其中一个是字符串、一个是数字，则按照字符串规则进行拼接

javascript 复制代码

1 + 2        // 3  常规情况
'1' + '2'    // '12' 常规情况
// 下面看一下特殊情况
'1' + undefined   // "1undefined" 规则1，undefined转换字符串
'1' + null        // "1null" 规则1，null转换字符串
'1' + true        // "1true" 规则1，true转换字符串
'1' + 1n          // '11' 比较特殊字符串和BigInt相加，BigInt转换为字符串
1 + undefined     // NaN  规则2，undefined转换数字相加NaN
1 + null          // 1    规则2，null转换为0
1 + true          // 2    规则2，true转换为1，二者相加为2
1 + 1n            // 错误  不能把BigInt和Number类型直接混合相加
'1' + 3           // '13' 规则3，字符串拼接

整体来看，如果数据中有字符串，JavaScript 类型转换还是更倾向于转换成字符串，因为第三条规则中可以看到，在字符串和数字相加的过程中最后返回的还是字符串，这里需要关注一下

null 和 undefined 的区别？

首先 Undefined 和 Null 都是基本数据类型，这两个基本数据类型分别都只有一个值，就是 undefined 和 null。
undefined 代表的含义是未定义， null 代表的含义是空对象（其实不是真的对象，请看下面的注意！）。一般变量声明了但还没有定义的时候会返回 undefined，null 主要用于赋值给一些可能会返回对象的变量，作为初始化。

其实 null 不是对象，虽然 typeof null 会输出 object，但是这只是 JS 存在的一个悠久 Bug。在 JS 的最初版本中使用的是 32 位系统，为了性能考虑使用低位存储变量的类型信息，000 开头代表是对象，然而 null 表示为全零，所以将它错误的判断为 object 。虽然现在的内部类型判断代码已经改变了，但是对于这个 Bug 却是一直流传下来。

undefined 在 js 中不是一个保留字，这意味着我们可以使用 undefined 来作为一个变量名，这样的做法是非常危险的，它会影响我们对 undefined 值的判断。但是我们可以通过一些方法获得安全的 undefined 值，比如说 void 0。
当我们对两种类型使用 typeof 进行判断的时候，Null 类型化会返回 "object"，这是一个历史遗留的问题。当我们使用双等号对两种类型的值进行比较时会返回 true，使用三个等号时会返回 false。