04.数据类型的转换

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2024-05-31

经典真题

JavaScript 中如何进行数据类型的转换？

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。

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。

'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()和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。

// 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。

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。

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。

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。

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。

Number({}); // 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 () {
		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。

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"。

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。

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。

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。
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。
如果valueOf方法返回的是对象，就报错。

下面是一个例子。

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法和valueOf方法，返回的都是对象，就会报错。

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。

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和+0）
NaN
''（空字符串）

Boolean(undefined); // false
Boolean(null); // false
Boolean(0); // false
Boolean(NaN); // false
Boolean(''); // false

当然，true和false这两个布尔值不会发生变化。

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（详见《原始类型值的包装对象》一章）。

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。

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

第二种情况，对非布尔值类型的数据求布尔值。

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-）。

+{ 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或-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。

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。

// 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。

'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。

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。

'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。

注意：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。

+'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，隐性转换和显性转换。
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，会发生隐性转换。
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
number 4 4
string "1" 1
string "abc" NaN
string "" 0
boolean true 1
boolean false 0
undefined undefined NaN
null null 0
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：前面在介绍布尔类型时所提到的 9 个值会转为 false，其余转为 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"

类型	转换前	转换后
number	4	4
string	"1"	1
string	"abc"	NaN
string	""	0
boolean	true	1
boolean	false	0
undefined	undefined	NaN
null	null	0

-EOF-