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一道面试题引发的对JavaScript类型转换的思考

最近群里有人发了下面这题:

实现一个函数,运算结果可以满足如下预期结果:

对于一个好奇的切图仔来说,忍不住动手尝试了一下,看到题目首先想到的是会用到高阶函数以及 <code>array.prototype.reduce()</code>。

高阶函数(higher-order function):高阶函数的意思是它接收另一个函数作为参数。在 javascript 中,函数是一等公民,允许函数作为参数或者返回值传递。

得到了下面这个解法:

验证了一下,发现错了:

上面的解法,只有在 <code>add()()</code> 情形下是正确的。而当链式操作的参数多于两个或者少于两个的时候,无法返回结果。

而这个也是这题的一个难点所在,<code>add()</code>的时候,如何既返回一个值又返回一个函数以供后续继续调用?

后来经过高人指点,通过重写函数的 <code>valueof</code> 方法或者 <code>tostring</code> 方法,可以得到其中一种解法:

嗯?第一眼看到这个解法的时候,我是懵逼的。因为我感觉 <code>fn.valueof()</code> 从头到尾都没有被调用过,但是验证了下结果:

神奇的对了!那么玄机必然是在上面的 <code>fn.valueof = function() {}</code> 内了。为何会是这样呢?这个方法是在函数的什么时刻执行的?且听我一步一步道来。

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先来简单了解下这两个方法:

javascript 调用 valueof() 方法用来把对象转换成原始类型的值(数值、字符串和布尔值)。但是我们很少需要自己调用此函数,valueof 方法一般都会被 javascript 自动调用。

记住上面这句话,下面我们会细说所谓的自动调用是什么意思。

tostring() 方法返回一个表示该对象的字符串。

每个对象都有一个 tostring() 方法,当对象被表示为文本值时或者当以期望字符串的方式引用对象时,该方法被自动调用。

这里先记住,valueof() 和 tostring() 在特定的场合下会自行调用。

好,铺垫一下,先了解下 javascript 的几种原始类型,除去 object 和 symbol,有如下几种原始类型:

number

string

boolean

undefined

null

在 javascript 进行对比或者各种运算的时候会把对象转换成这些类型,从而进行后续的操作,下面逐一说明: 

在某个操作或者运算需要字符串而该对象又不是字符串的时候,会触发该对象的 string 转换,会将非字符串的类型尝试自动转为 string 类型。系统内部会自动调用 <code>tostring</code> 函数。举个例子:

转换规则:

如果 <code>tostring</code> 方法存在并且返回原始类型,返回 <code>tostring</code> 的结果。

如果 <code>tostring</code> 方法不存在或者返回的不是原始类型,调用 <code>valueof</code> 方法,如果 <code>valueof</code> 方法存在,并且返回原始类型数据,返回 <code>valueof</code> 的结果。

其他情况,抛出错误。

上面的例子实际上是:

其中,<code>obj.tostring()</code> 的值为 <code>"[object object]"</code>。

假设是数组:

上面 <code>+ arr</code> ,由于这里是个字符串加操作,后面的 <code>arr</code> 需要转化为一个字符串类型,所以其实是调用了 <code>+ arr.tostring()</code> 。

但是,我们可以自己改写对象的 <code>tostring</code>,<code>valueof</code> 方法:

上面 <code>alert(obj + '1')</code> ,obj 会自动调用自己的 <code>obj.tostring()</code> 方法转化为原始类型,如果我们不重写它的 <code>tostring</code> 方法,将输出 <code>[object object]1</code> ,这里我们重写了 <code>tostring</code> ,而且返回了一个原始类型字符串 <code>111</code> ,所以最终 alert 出了 1111。

上面的转化规则写了,<code>tostring</code> 方法需要存在并且返回原始类型,那么如果返回的不是一个原始类型,则会去继续寻找对象的 <code>valueof</code> 方法:

下面我们尝试证明如果在一个对象尝试转换为字符串的过程中,如果 <code>tostring()</code> 方法不可用的时候,会发生什么。

这个时候系统会再去调用 <code>valueof()</code> 方法,下面我们改写对象的 <code>tostring</code> 和 <code>valueof</code>:

从结果可以看到,当 <code>tostring</code> 不可用的时候,系统会再尝试 <code>valueof</code> 方法,如果 <code>valueof</code> 方法存在,并且返回原始类型(string、number、boolean)数据,返回<code>valueof</code>的结果。

那么如果,<code>tostring</code> 和 <code>valueof</code> 返回的都不是原始类型呢?看下面这个例子:

可以发现,如果 <code>tostring</code> 和 <code>valueof</code> 方法均不可用的情况下,系统会直接返回一个错误。

添加于 2017-03-07:在查证了 ecmascript5 官方文档后,发现上面的描述有一点问题,object 类型转换为 string 类型的转换规则远比上面复杂。转换规则为:1.设原始值为调用 toprimitive 的结果;2.返回 tostring(原始值)

上面描述的是 string 类型的转换,很多时候也会发生 number 类型的转换:

调用 number() 函数,强制进行 number 类型转换

调用 math.sqrt() 这类参数需要 number 类型的方法

<code>obj == 1</code> ,进行对比的时候

<code>obj + 1</code> , 进行运算的时候

与 string 类型转换相似,但是 number 类型刚好反过来,先查询自身的 <code>valueof</code> 方法,再查询自己 <code>tostring</code> 方法:

如果 <code>valueof</code> 存在,且返回原始类型数据,返回 <code>valueof</code> 的结果。

如果 <code>tostring</code> 存在,且返回原始类型数据,返回 <code>tostring</code> 的结果。

按照上述步骤,分别尝试一下:

什么时候会进行布尔转换呢:

布尔比较时

if(obj) , while(obj) 等判断时

简单来说,除了下述 6 个值转换结果为 false,其他全部为 true:

-0

0或+0

nan

”(空字符串)

好,最后回到我们一开始的题目,来讲讲函数的转换。

我们定义一个函数如下:

如果我们仅仅是调用 <code>test</code> 而不是 <code>test()</code> ,看看会发生什么?

一道面试题引发的对JavaScript类型转换的思考

可以看到,这里把我们定义的 test 函数的重新打印了一遍,其实,这里自行调用了函数的 <code>valueof</code> 方法:

一道面试题引发的对JavaScript类型转换的思考

我们改写一下 test 函数的 <code>valueof</code> 方法。

与 number 转换类似,如果函数的 <code>valueof</code> 方法返回的不是一个原始类型,会继续找到它的 <code>tostring</code> 方法:

再看回我正文开头那题的答案,正是运用了函数会自行调用 <code>valueof</code> 方法这个技巧,并改写了该方法。我们稍作改变,变形如下:

当调用一次 add 的时候,实际是是返回 fn 这个 function,实际是也就是返回 <code>fn.valueof()</code>;

其实也就是相当于:

当链式调用两次的时候:

当链式调用三次的时候:

可以看到,这里其实有一种循环。只有最后一次调用才真正调用到 <code>valueof</code>,而之前的操作都是合并参数,递归调用本身,由于最后一次调用返回的是一个 fn 函数,所以最终调用了函数的 <code>fn.valueof</code>,并且利用了 reduce 方法对所有参数求和。

除了改写 <code>valueof</code> 方法,也可以改写 <code>tostring</code> 方法,所以,如果你喜欢,下面这样也可以:

这里有个规律,如果只改写 <code>valueof()</code> 或是 <code>tostring()</code> 其中一个,会优先调用被改写了的方法,而如果两个同时改写,则会像 number 类型转换规则一样,优先查询 <code>valueof()</code> 方法,在 <code>valueof()</code> 方法返回的是非原始类型的情况下再查询 <code>tostring()</code> 方法。

像阮一峰老师所说的,“炫耀从来不是我写作的动机,好奇才是”。本文行文过程也是我自己学习的一个过程,过程中我也遇到了很多困惑,所以即便查阅了官方文档及大量的文章,但是错误及疏漏仍然在所难免,欢迎指正及给出更好的方法。

对于类型转换,最好还是看看 ecmascript 规范,拒绝成为伸手党,自己多尝试。另外评论处有很多人提出了自己的疑问,值得一看。

到此本文结束,如果还有什么疑问或者建议,可以多多交流,原创文章,文笔有限,才疏学浅,文中若有不正之处,万望告知。

作者:chokcoco

来源:51cto

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