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数据类型的转换

经典真题

JavaScript 中如何进行数据类型的转换?

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数据类型转换介绍

JavaScript 是一种动态类型语言,变量没有类型限制,可以随时赋予任意值:

JavaScript
var x = y ? 1 : 'a';

上面代码中,变量 x 到底是数值还是字符串,取决于另一个变量 y 的值。y 为 true 时,x 是一个数值;y 为 false 时,x 是一个字符串。这意味着,x 的类型没法在编译阶段就知道,必须等到运行时才能知道。

虽然变量的数据类型是不确定的,但是各种运算符对数据类型是有要求的。如果运算符发现,运算子的类型与预期不符,就会自动转换类型。比如,减法运算符预期左右两侧的运算子应该是数值,如果不是,就会自动将它们转为数值:

JavaScript
'4' - '3'; // 1

上面代码中,虽然是两个字符串相减,但是依然得到数值 1,原因就在于 JavaScript 将运算子自动转为了数值。

所以接下来我们就来看一下 JavaScript 中如何进行数据类型转换。

强制转换(显式转换)

强制转换主要指使用 Number( )String( )Boolean( ) 三个函数,手动将各种类型的值,分别转换成数字、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:

    JavaScript
    // 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。

    JavaScript
    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

    JavaScript
    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:

    JavaScript
    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:

    JavaScript
    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。

    JavaScript
    Number({}); // NaN

    如果 toString 方法返回的不是原始类型的值,结果就会报错:

    JavaScript
    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:

    JavaScript
    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

    • 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 转为字符串 true,false 转为字符串 false。
    • undefined:转为字符串 undefined。
    • null:转为字符串 null。
    JavaScript
    String(123); // "123"
    String('abc'); // "abc"
    String(true); // "true"
    String(undefined); // "undefined"
    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:

    JavaScript
    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:

    JavaScript
    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 方法和 valueOf 方法,返回的都是对象,就会报错:

    JavaScript
    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:

    JavaScript
    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:

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

当然,truefalse 这两个布尔值不会发生变化:

JavaScript
Boolean(true); // true
Boolean(false); // 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:

JavaScript
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(隐式转换)

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。

JavaScript
123 + 'abc'; // "123abc"

第二种情况,对非布尔值类型的数据求布尔值。

JavaScript
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 -)。

JavaScript
+{ 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。如果该位置既可以是字符串,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。

因此除了以下五个值,其他都是自动转为 true。

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

下面这个例子中,条件部分的每个值都相当于 false,使用否定运算符后,就变成了 true。

JavaScript
if (!undefined && !null && !0 && !NaN && !'') {
  console.log('true');
} // true

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。

JavaScript
// 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:

JavaScript
'5' + 1; // '51'
'5' + true; // "5true"
'5' + false; // "5false"
'5' + {}; // "5[object Object]"
'5' + []; // "5"
'5' + function ( ) {}; // "5function ( ){}"
'5' + undefined; // "5undefined"
'5' + null; // "5null"

这种自动转换很容易出错:

JavaScript
var obj = {
  width: '100'
};

obj.width + 20; // "10020"

上面代码中,开发者可能期望返回 120 ,但是由于自动转换,实际上返回了一个字符 10020。

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。

JavaScript
'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。

警告

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。

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

真题解答

  • JavaScript 中如何进行数据类型的转换?

参考答案:

类型转换可以分为两种,隐性转换显性转换

1. 隐性转换

当不同数据类型之间进行相互运算,或者当对非布尔类型的数据求布尔值的时候,又或者当对非数值类型的值使用一元运算符(即 + 和 -)的时候,都会发生数据类型的隐式转换。

预期为数字的时候:算术运算的时候,我们的结果和运算的数都是数字,数据会转换为数字来进行计算。

类型转换前转换后
number44
string"1"1
string"abc"NaN
string""0
booleantrue1
booleanfalse0
undefinedundefinedNaN
nullnull0

预期为字符串的时候:如果有一个操作数为字符串时,使用+符号做相加运算时,会自动转换为字符串。

预期为布尔的时候:除了 false0""nullundefinedNaN,其他值都为 true

2. 显性转换

所谓显性转换,就是只程序员强制将一种类型转换为另外一种类型。显性转换往往会使用到一些转换方法。常见的转换方法如下:

  • 转换为数值类型:Number( )parseInt( )parseFloat( )
  • 转换为布尔类型:Boolean( )
  • 转换为字符串类型:toString( )String( )

当然,除了使用上面的转换方法,我们也可以通过一些快捷方式来进行数据类型的显性转换,如下:

  • 转换字符串:直接和一个空字符串拼接,例如:a = "" + 数据
  • 转换布尔:!!数据类型,例如:!!"Hello"
  • 转换数值:数据 *1 或 /1,例如:"Hello _ 1"