JS的{} + {}與{} + []的結果是什么?
在JS中的運算符共同的情況中,(+)符號是很常見的一種,它有以下的使用情況:
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數字的加法運算,二元運算
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字符串的連接運算,二元運算,最高優先
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正號,一元運算,可延伸為強制轉換其他類型的運算元為數字類型
當然,如果考慮多個符號一起使用時,(+=)與(++)又是另外的用途。
另一個常見的是花括號({}),它有兩個用途也很常見:
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對象的字面文字定義
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區塊語句
所以,要能回答這個問題,要先搞清楚重點是什么?
第一個重點是:
加號(+)運算在JS中在使用上的規定是什么。
第二個重點則是:
對象在JS中是怎么轉換為原始數據類型的值的。
加號運算符(+)
除了上面說明的常見情況外,在標準中轉換的規則還有以下幾個,要注意它的順序:
operand + operand = result
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使用 ToPrimitive 運算轉換左與右運算元為原始數據類型值(primitive)
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在第1步轉換后,如果有運算元出現原始數據類型是"字符串"類型值時,則另一運算元作強制轉換為字符串,然后作字符串的連接運算(concatenation)
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在其他情況時,所有運算元都會轉換為原始數據類型的"數字"類型值,然后作數學的相加運算(addition)
ToPrimitive內部運算
因此,加號運算符只能使用于原始數據類型,那么對于對象類型的值,要如何轉換為原始數據類型?下面說明是如何轉換為原始數據類型的。
在 ECMAScript 6th Edition #7.1.1 ,有一個抽象的 ToPrimitive 運算,它會用于對象轉換為原始數據類型,這個運算不只會用在加號運算符,也會用在關系比較或值相等比較的運算中。下面有關于 ToPrimitive 的說明語法:
ToPrimitive(input, PreferredType?)
input 代表代入的值,而 PreferredType 可以是數字(Number)或字符串(String)其中一種,這會代表"優先的"、"首選的"的要進行轉換到哪一種原始類型,轉換的步驟會依這里的值而有所不同。但如果沒有提供這個值也就是預設情況,則會設置轉換的 hint 值為 "default" 。這個首選的轉換原始類型的指示( hint 值),是在作內部轉換時由JS視情況自動加上的,一般情況就是預設值。
而在JS的 Object 原型的設計中,都一定會有兩個 valueOf 與 toString 方法,所以這兩個方法在所有對象里面都會有,不過它們在轉換有可能會交換被調用的順序。
當PreferredType為數字(Number)時
當 PreferredType 為數字(Number)時, input 為要被轉換的值,以下是轉換這個 input 值的步驟:
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如果 input 是原始數據類型,則直接返回 input 。
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否則,如果 input 是個對象時,則調用對象的 valueOf() 方法,如果能得到原始數據類型的值,則返回這個值。
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否則,如果 input 是個對象時,調用對象的 toString() 方法,如果能得到原始數據類型的值,則返回這個值。
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否則,拋出TypeError錯誤。
當PreferredType為字符串(String)時
上面的步驟2與3對調,如同下面所說:
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如果 input 是原始數據類型,則直接返回 input 。
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否則,如果 input 是個對象時,調用對象的 toString() 方法,如果能得到原始數據類型的值,則返回這個值。
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否則,如果 input 是個對象時,則調用對象的 valueOf() 方法,如果能得到原始數據類型的值,則返回這個值。
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否則,拋出TypeError錯誤。
PreferredType沒提供時,也就是hint為"default"時
與 PreferredType 為數字(Number)時的步驟相同。
數字其實是預設的首選類型,也就是說在一般情況下,加號運算中的對象要作轉型時,都是先調用 valueOf 再調用 toString 。
但這有兩個異常,一個是 Date 對象,另一是 Symbol 對象,它們覆蓋了原來的 PreferredType 行為, Date 對象的預設首選類型是字符串(String)。
因此你會看到在一些教程文件上會區分為兩大類對象,一類是 Date 對象,另一類叫 非Date(non-date) 對象。因為這兩大類的對象在進行轉換為原始數據類型時,首選類型恰好相反。
模擬代碼說明
以簡單的模擬代碼來說明,加號運算符(+)的運行過程就是像下面這個模擬碼一樣,我想這會很容易理解:
a + b:
pa = ToPrimitive(a)
pb = ToPrimitive(b)
if(pa is string || pb is string)
return concat(ToString(pa), ToString(pb))
else
return add(ToNumber(pa), ToNumber(pb))
步驟簡單來說就是,運算元都用 ToPrimitive 先轉換為原始數據類型,然后其一是字符串時,使用 ToString 強制轉換另一個運算元,然后作字符串連接運算。要不然,就是都使用 ToNumber 強制轉換為數字作加法運算。
而 ToPrimitive 在遇到對象類型時,預設調用方式是先調用 valueOf 再調用 toString ,一般情況數字類型是首選類型。
上面說的 ToString 與 ToNumber 這兩個也是JS內部的抽象運算。
valueOf與toString方法
valueOf 與 ToString 是在Object中的兩個必有的方法,位于Object.prototype上,它是對象要轉為原始數據類型的兩個姐妹方法。從上面的內容已經可以看到, ToPrimitive 這個抽象的內部運算,會依照設置的首選的類型,決定要先后調用 valueOf 與 toString 方法的順序,當數字為首選類型時,優先使用 valueOf ,然后再調用 toString 。當字符串為首選類型時,則是相反的順序。預設調用方式則是如數字首選類型一樣,是先調用 valueOf 再調用 toString 。
JS對于Object與Array的設計
在JS中所設計的 Object 純對象類型的 valueOf 與 toString 方法,它們的返回如下:
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valueOf 方法返回值: 對象本身。
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toString 方法返回值: "[object Object]"字符串值,不同的內建對象的返回值是"[object type]"字符串,"type"指的是對象本身的類型識別,例如Math對象是返回"[object Math]"字符串。但有些內建對象因為覆蓋了這個方法,所以直接調用時不是這種值。(注意: 這個返回字符串的前面的"object"開頭英文是小寫,后面開頭英文是大寫)
你有可能會看過,利用Object中的toString來進行各種不同對象的判斷語法,這在以前JS能用的函數庫或方法不多的年代經常看到,不過它需要配合使用函數中的 call 方法,才能輸出正確的對象類型值,例如:
> Object.prototype.toString.call([])
"[object Array]"
> Object.prototype.toString.call(new Date)
"[object Date]"
所以,從上面的內容就可以知道,下面的這段代碼的結果會是調用到 toString 方法(因為 valueOf 方法的返回并不是原始的數據類型):
> 1 + {}
"1[object Object]"
一元正號(+),具有讓首選類型(也就是hint)設置為數字(Number)的功能,所以可以強制讓對象轉為數字類型,一般的對象會轉為:
> +{} //相當于 +"[object Object]"
NaN
當然,對象的這兩個方法都可以被覆蓋,你可以用下面的代碼來觀察這兩個方法的運行順序,下面這個都是先調用 valueOf 的情況:
let obj = {
valueOf: function () {
console.log('valueOf');
return {}; // object
},
toString: function () {
console.log('toString');
return 'obj'; // string
}
}
console.log(1 + obj); //valueOf -> toString -> '1obj'
console.log(+obj); //valueOf -> toString -> NaN
console.log('' + obj); //valueOf -> toString -> 'obj'
先調用 toString 的情況比較少見,大概只有 Date 對象或強制要轉換為字符串時才會看到:
let obj = {
valueOf: function () {
console.log('valueOf');
return 1; // number
},
toString: function () {
console.log('toString');
return {}; // object
}
}
alert(obj); //toString -> valueOf -> alert("1");
String(obj); //toString -> valueOf -> "1";
而下面這個例子會造成錯誤,因為不論順序是如何都得不到原始數據類型的值,錯誤消息是"TypeError: Cannot convert object to primitive value",從這個消息中很明白的告訴你,它這里面會需要轉換對象到原始數據類型:
let obj = {
valueOf: function () {
console.log('valueOf');
return {}; // object
},
toString: function () {
console.log('toString');
return {}; // string
}
}
console.log(obj + obj); //valueOf -> toString -> error!
Array(數組)很常用到,雖然它是個對象類型,但它與Object的設計不同,它的 toString 有覆蓋,說明一下數組的 valueOf 與 toString 的兩個方法的返回值:
-
valueOf 方法返回值: 對象本身。(與Object一樣)
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toString 方法返回值: 相當于用數組值調用 join(',') 所返回的字符串。也就是 [1,2,3].toString() 會是 "1,2,3" ,這點要特別注意。
Function對象很少會用到,它的 toString 也有被覆蓋,所以并不是Object中的那個 toString ,Function對象的 valueOf 與 toString 的兩個方法的返回值:
-
valueOf 方法返回值: 對象本身。(與Object一樣)
-
toString 方法返回值: 函數中包含的代碼轉為字符串值
Number、String、Boolean三個包裝對象
包裝對象是JS為原始數據類型數字、字符串、布爾專門設計的對象,所有的這三種原始數據類型所使用到的屬性與方法,都是在這上面所提供。
包裝對象的 valueOf 與 toString 的兩個方法在原型上有經過覆蓋,所以它們的返回值與一般的Object的設計不同:
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valueOf 方法返回值: 對應的原始數據類型值
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toString 方法返回值: 對應的原始數據類型值,轉換為字符串類型時的字符串值
toString 方法會比較特別,這三個包裝對象里的 toString 的細部說明如下:
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Number包裝對象的 toString 方法: 可以有一個傳參,可以決定轉換為字符串時的進位(2、8、16)
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String包裝對象的 toString 方法: 與String包裝對象中的 valueOf 相同返回結果
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Boolean包裝對象的 toString 方法: 返回"true"或"false"字符串
另外,常被搞混的是直接使用 Number() 、 String() 與 Boolean() 三個強制轉換函數的用法,這與包裝對象的用法不同,包裝對象是必須使用 new 關鍵字進行對象實例化的,例如 new Number(123) ,而 Number('123') 則是強制轉換其他類型為數字類型的函數。
Number() 、 String() 與 Boolean() 三個強制轉換函數,所對應的就是在ECMAScript標準中的 ToNumber 、 ToString 、 ToBoolean 三個內部運算轉換的對照表。而當它們要轉換對象類型前,會先用上面說的 ToPrimitive 先轉換對象為原始數據類型,再進行轉換到所要的類型值。
不管如何,包裝對象很少會被使用到,一般我們只會直接使用原始數據類型的值。而強制轉換函數因為也有替換的語法,它們會被用到的機會也不多。
實例
字符串 + 其他原始類型
字符串在加號運算有最高的優先運算,與字符串相加必定是字符串連接運算(concatenation)。所有的其他原始數據類型轉為字符串,可以參考ECMAScript標準中的 ToString 對照表,以下為一些簡單的例子:
> '1' + 123
"1123"
> '1' + false
"1false"
> '1' + null
"1null"
> '1' + undefined
"1undefined"
數字 + 其他的非字符串的原始數據類型
數字與其他類型作相加時,除了字符串會優先使用字符串連接運算(concatenation)的,其他都要依照數字為優先,所以除了字符串之外的其他原始數據類型,都要轉換為數字來進行數學的相加運算。如果明白這項規則,就會很容易的得出加法運算的結果。
所有轉為數字類型可以參考ECMAScript標準中的 ToNumber 對照表,以下為一些簡單的例子:
> 1 + true //true轉為1, false轉為0
2
> 1 + null //null轉為0
1
> 1 + undefined //null轉為NaN
NaN
數字/字符串以外的原始數據類型作加法運算
所以,當數字與字符串以外的其他原始數據類型直接使用加號運算時,就是轉為數字再運算,這與字符串無關。
> true + true
2
> true + null
1
> undefined + null
NaN
空數組 + 空數組
> [] + []
""
兩個數組相加,依然按照 valueOf -> toString 的順序,但因為 valueOf 是數組本身,所以會以 toString 的返回值才是原始數據類型,也就是空字符串,所以這個運算相當于兩個空字符串在相加,依照加法運算規則第2步驟,是字符串連接運算(concatenation),兩個空字符串連接最后得出一個空字符串。
空對象 + 空對象
> {} + {}
"[object Object][object Object]"
兩個空對象相加,依然按照 valueOf -> toString 的順序,但因為 valueOf 是對象本身,所以會以 toString 的返回值才是原始數據類型,也就是"[object Object]"字符串,所以這個運算相當于兩個"[object Object]"字符串在相加,依照加法運算規則第2步驟,是字符串連接運算(concatenation),最后得出一個"object Object"字符串。
但是這個結果有異常,上面的結果只是在Chrome瀏覽器上的結果,怎么說呢?
有些瀏覽器例如Firefox、Edge瀏覽器會把 {} + {} 直譯為相當于 +{} 語句,因為它們會認為以花括號開頭( { )的,是一個區塊語句的開頭,而不是一個對象字面量的語句,所以會認為略過第一個 {} ,把它認為是個 +{} 的語句,也就是相當于強制求出數字值的 Number({}) 運算,相當于 Number("[object Object]") 運算,最后得出的是 NaN 。
特別注意: {} + {} 在不同的瀏覽器有不同結果
如果在第一個(前面)的空對象加上圓括號( () ),這樣JS就會認為前面是個對象,就可以得出同樣的結果:
> ({}) + {}
"[object Object][object Object]"
或是分開來先定義對象的變量值,也可以得出同樣的結果,像下面這樣:
> let foo = {}, bar = {};
> foo + bar;
注: 上面說的行為這與加號運算的第一個(前面)的對象字面值是不是個空對象無關,就算是里面有值的對象字面,例如 {a:1, b:2} ,也是同樣的結果。
空對象 + 空數組
上面同樣的把 {} 當作區塊語句的情況又會發生,不過這次所有的瀏覽器都會有一致結果,如果 {} (空對象)在前面,而 [] (空數組)在后面時,前面那個會被認為是區塊而不是對象。
所以 {} + [] 相當于 +[] 語句,也就是相當于強制求出數字值的 Number([]) 運算,相當于 Number("") 運算,最后得出的是 0 數字。
> {} + []
0
> [] + {}
"[object Object]"
特別注意: 所以如果第一個(前面)是 {} 時,后面加上其他的像數組、數字或字符串,這時候加號運算會直接變為一元正號運算,也就是強制轉為數字的運算。這是個陷阱要小心。
Date對象
Date對象的 valueOf 與 toString 的兩個方法的返回值:
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valueOf 方法返回值:
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toString 方法返回值:
Date對象上面有提及是首選類型為"字符串"的一種異常的對象,這與其他的對象的行為不同(一般對象會先調用 valueOf 再調用 toString ),在進行加號運算時時,它會優先使用 toString 來進行轉換,最后必定是字符串連接運算(concatenation),例如以下的結果:
> 1 + (new Date())
> "1Sun Nov 27 2016 01:09:03 GMT+0800 (CST)"
要得出Date對象中的 valueOf 返回值,需要使用一元加號(+),來強制轉換它為數字類型,例如以下的代碼:
> +new Date()
1480180751492
Symbols類型
ES6中新加入的Symbols數據類型,它不算是值也不是對象,所以完全不能直接用于加法運算,它并沒有內部自動轉型的設計,使用時會報錯。
總結
{} + {} 的結果是會因瀏覽器而有不同結果,Chrome中是 [object Object][object Object] 字符串連接,但其它的瀏覽器則是認為相當于 +{} 運算,得出 NaN 數字類型。
{} + {} 的結果是相當于 +[] ,結果是 0 數字類型。
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