Объяснение приведения типов в JavaScript

Знай свои двигатели

[Edit 2/5/2018] : этот пост теперь доступен на русском языке. Хлопает Сержу Булавику за его усилия.

Приведение типа - это процесс преобразования значения из одного типа в другой (например, строки в число, объекта в логическое и т. Д.). Любой тип, будь то примитив или объект, является допустимым объектом для приведения типов. Напомним, примитивы: число, строка, логическое значение, null, undefined + символ (добавлено в ES6).

В качестве примера типа принуждения на практике, посмотрите на сравнительную таблицу JavaScript, который показывает , как свободные равенства ==оператор ведет себя на разные aи bтипов. Эта матрица выглядит пугающей из-за неявного приведения типов, ==выполняемого оператором, и вряд ли возможно запомнить все эти комбинации. И вам не обязательно этого делать - просто изучите основные принципы приведения типов.

В этой статье подробно рассказывается, как работает приведение типов в JavaScript, и вы получите необходимые знания, чтобы вы могли с уверенностью объяснить, для чего рассчитываются следующие выражения. К концу статьи я покажу ответы и объясню их.

true + false 12 / "6" "number" + 15 + 3 15 + 3 + "number" [1] > null "foo" + + "bar" 'true' == true false == 'false' null == '' !!"false" == !!"true" [‘x’] == ‘x’ [] + null + 1 [1,2,3] == [1,2,3] {}+[]+{}+[1] !+[]+[]+![] new Date(0) - 0 new Date(0) + 0

Да, этот список полон довольно глупых вещей, которые вы можете сделать как разработчик. В 90% случаев лучше избегать неявного приведения типов. Рассмотрите этот список как обучающее упражнение, чтобы проверить свои знания о том, как работает приведение типов. Если вам скучно, вы можете найти больше примеров на wtfjs.com.

Кстати, иногда с такими вопросами можно столкнуться на собеседовании на должность разработчика JavaScript. Итак, продолжайте читать?

Неявное и явное принуждение

Приведение типов может быть явным и неявным.

Когда разработчик выражает намерение выполнить преобразование между типами, написав соответствующий код, например Number(value), это называется явным приведением типов (или приведением типов).

Поскольку JavaScript - язык со слабой типизацией, значения также могут автоматически преобразовываться между разными типами, и это называется неявным приведением типов . Обычно это происходит, когда вы применяете операторы к значениям разных типов, например

1 == null, 2/’5', null + new Date(), Или это может быть вызвано окружающим контекстом, как с if (value) {…}, где valueприводятся к булеву.

Один оператор, который не запускает неявное приведение типа ===, называется оператором строгого равенства. С ==другой стороны, оператор свободного равенства при необходимости выполняет как сравнение, так и приведение типов.

Неявное приведение типов - это обоюдоострый меч: это отличный источник разочарований и дефектов, но также и полезный механизм, позволяющий писать меньше кода без потери читабельности.

Три типа конверсии

Первое, что нужно знать, - в JavaScript есть только три типа конверсии:

  • нанизывать
  • к логическому
  • чтобы пронумеровать

Во-вторых, логика преобразования примитивов и объектов работает по-разному, но и примитивы, и объекты могут быть преобразованы только этими тремя способами.

Начнем сначала с примитивов.

Преобразование строки

Чтобы явно преобразовать значения в строку, примените String()функцию. Неявное принуждение запускается бинарным +оператором, когда любой операнд является строкой:

String(123) // explicit 123 + '' // implicit

Все примитивные значения преобразуются в строки естественным образом, как и следовало ожидать:

String(123) // '123' String(-12.3) // '-12.3' String(null) // 'null' String(undefined) // 'undefined' String(true) // 'true' String(false) // 'false'

Преобразование символов немного сложно, потому что оно может быть преобразовано только явно, но не неявно. Подробнее о Symbolправилах принуждения.

String(Symbol('my symbol')) // 'Symbol(my symbol)' '' + Symbol('my symbol') // TypeError is thrown

Логическое преобразование

Чтобы явно преобразовать значение в логическое, примените Boolean()функцию.

Неявное преобразование происходит в логическом контексте или запускается логическими операторами ( ||&&!).

Boolean(2) // explicit if (2) { ... } // implicit due to logical context !!2 // implicit due to logical operator 2 || 'hello' // implicit due to logical operator

Примечание . Логические операторы, такие как ||и, &&выполняют логические преобразования внутри, но фактически возвращают значение исходных операндов, даже если они не являются логическими.

// returns number 123, instead of returning true // 'hello' and 123 are still coerced to boolean internally to calculate the expression let x = 'hello' && 123; // x === 123

Как только есть только 2 возможных результата логического преобразования: trueили false, проще запомнить список ложных значений.

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

Любое значение, не находится в списке преобразуются в trueтом числе объекта, функция Array, Date, определенный пользователем типа, и так далее. Символы - истинные ценности. Пустой объект и массивы также являются истинными значениями:

Boolean({}) // true Boolean([]) // true Boolean(Symbol()) // true !!Symbol() // true Boolean(function() {}) // true

Числовое преобразование

Для явного преобразования просто примените Number()функцию, как и с Boolean()и String().

Неявное преобразование сложно, потому что оно запускается в большем количестве случаев:

  • операторы сравнения ( >, <, <=, >=)
  • побитовые операторы ( |&^~)
  • арифметические операторы ( -+*/%). Обратите внимание, что этот двоичный код +не запускает числовое преобразование, если любой операнд является строкой.
  • унарный +оператор
  • оператор слабого равенства ==(вкл. !=).

    Обратите внимание, что ==числовое преобразование не запускается, если оба операнда являются строками.

Number('123') // explicit +'123' // implicit 123 != '456' // implicit 4 > '5' // implicit 5/null // implicit true | 0 // implicit

Вот как примитивные значения преобразуются в числа:

Number(null) // 0 Number(undefined) // NaN Number(true) // 1 Number(false) // 0 Number(" 12 ") // 12 Number("-12.34") // -12.34 Number("\n") // 0 Number(" 12s ") // NaN Number(123) // 123

При преобразовании строки в число, двигатель первого урезает начальные и конечные пробелы, \n, \tсимволы, возвращая NaNесли обрезанная строка не представляет действительный номер. Если строка пуста, она возвращается 0.

nullи undefinedобрабатываются по-разному: nullстановится 0, тогда как undefinedстановится NaN.

Символы нельзя преобразовать в число ни явно, ни неявно. Более того, TypeErrorвыбрасывается вместо того, чтобы молча преобразовываться в NaN, как это происходит в случае undefined. Подробнее о правилах преобразования символов в MDN.

Number(Symbol('my symbol')) // TypeError is thrown +Symbol('123') // TypeError is thrown

Следует помнить два особых правила :

  1. При применении ==к nullили undefinedчислового преобразования не происходит. nullравно только nullили undefinedи не равно ничему другому.
null == 0 // false, null is not converted to 0 null == null // true undefined == undefined // true null == undefined // true

2. NaN ничему не равно, даже самому себе:

if (value !== value) { console.log("we're dealing with NaN here") }

Приведение типов для объектов

До сих пор мы рассматривали приведение типов для примитивных значений. Это не очень интересно.

When it comes to objects and engine encounters expression like [1] + [2,3], first it needs to convert an object to a primitive value, which is then converted to the final type. And still there are only three types of conversion: numeric, string and boolean.

The simplest case is boolean conversion: any non-primitive value is always

coerced to true, no matter if an object or an array is empty or not.

Objects are converted to primitives via the internal [[ToPrimitive]] method, which is responsible for both numeric and string conversion.

Here is a pseudo implementation of [[ToPrimitive]] method:

[[ToPrimitive]] is passed with an input value and preferred type of conversion: Number or String. preferredType is optional.

Both numeric and string conversion make use of two methods of the input object: valueOf and toString . Both methods are declared on Object.prototype and thus available for any derived types, such as Date, Array, etc.

In general the algorithm is as follows:

  1. If input is already a primitive, do nothing and return it.

2. Call input.toString(), if the result is primitive, return it.

3. Call input.valueOf(), if the result is primitive, return it.

4. If neither input.toString() nor input.valueOf() yields primitive, throw TypeError.

Numeric conversion first calls valueOf (3) with a fallback to toString (2). String conversion does the opposite: toString (2) followed by valueOf (3).

Most built-in types do not have valueOf, or have valueOf returning this object itself, so it’s ignored because it’s not a primitive. That’s why numeric and string conversion might work the same — both end up calling toString().

Different operators can trigger either numeric or string conversion with a help of preferredType parameter. But there are two exceptions: loose equality == and binary + operators trigger default conversion modes (preferredType is not specified, or equals to default). In this case, most built-in types assume numeric conversion as a default, except Date that does string conversion.

Here is an example of Date conversion behavior:

You can override the default toString() and valueOf() methods to hook into object-to-primitive conversion logic.

Notice how obj + ‘’ returns ‘101’ as a string. + operator triggers a default conversion mode, and as said before Object assumes numeric conversion as a default, thus using the valueOf() method first instead of toString().

ES6 Symbol.toPrimitive method

In ES5 you can hook into object-to-primitive conversion logic by overriding toString and valueOf methods.

In ES6 you can go farther and completely replace internal[[ToPrimitive]] routine by implementing the[Symbol.toPrimtive] method on an object.

Examples

Armed with the theory, now let’s get back to our examples:

true + false // 1 12 / "6" // 2 "number" + 15 + 3 // 'number153' 15 + 3 + "number" // '18number' [1] > null // true "foo" + + "bar" // 'fooNaN' 'true' == true // false false == 'false' // false null == '' // false !!"false" == !!"true" // true ['x'] == 'x' // true [] + null + 1 // 'null1' [1,2,3] == [1,2,3] // false {}+[]+{}+[1] // '0[object Object]1' !+[]+[]+![] // 'truefalse' new Date(0) - 0 // 0 new Date(0) + 0 // 'Thu Jan 01 1970 02:00:00(EET)0'

Below you can find explanation for each the expression.

Binary + operator triggers numeric conversion for true and false

true + false ==> 1 + 0 ==> 1

Arithmetic division operator / triggers numeric conversion for string '6' :

12 / '6' ==> 12 / 6 ==>> 2

Operator + has left-to-right associativity, so expression "number" + 15 runs first. Since one operand is a string, + operator triggers string conversion for the number 15. On the second step expression "number15" + 3 is evaluated similarly.

“number” + 15 + 3 ==> "number15" + 3 ==> "number153"

Expression 15 + 3 is evaluated first. No need for coercion at all, since both operands are numbers. On the second step, expression 18 + 'number' is evaluated, and since one operand is a string, it triggers a string conversion.

15 + 3 + "number" ==> 18 + "number" ==> "18number"

Comparison operator &gt; triggers numeric conversion for [1] and null .

[1] > null ==> '1' > 0 ==> 1 > 0 ==> true

Unary + operator has higher precedence over binary + operator. So +'bar' expression evaluates first. Unary plus triggers numeric conversion for string 'bar'. Since the string does not represent a valid number, the result is NaN. On the second step, expression 'foo' + NaN is evaluated.

"foo" + + "bar" ==> "foo" + (+"bar") ==> "foo" + NaN ==> "fooNaN"

== operator triggers numeric conversion, string 'true' is converted to NaN, boolean true is converted to 1.

'true' == true ==> NaN == 1 ==> false false == 'false' ==> 0 == NaN ==> false

== usually triggers numeric conversion, but it’s not the case with null . null equals to null or undefined only, and does not equal to anything else.

null == '' ==> false

!! operator converts both 'true' and 'false' strings to boolean true, since they are non-empty strings. Then, == just checks equality of two boolean true's without any coercion.

!!"false" == !!"true" ==> true == true ==> true

== operator triggers a numeric conversion for an array. Array’s valueOf() method returns the array itself, and is ignored because it’s not a primitive. Array’s toString() converts ['x'] to just 'x' string.

['x'] == 'x' ==> 'x' == 'x' ==> true

+ operator triggers numeric conversion for []. Array’s valueOf() method is ignored, because it returns array itself, which is non-primitive. Array’s toString returns an empty string.

On the the second step expression '' + null + 1 is evaluated.

[] + null + 1 ==> '' + null + 1 ==> 'null' + 1 ==> 'null1'

Logical || and && operators coerce operands to boolean, but return original operands (not booleans). 0 is falsy, whereas '0' is truthy, because it’s a non-empty string. {} empty object is truthy as well.

0 || "0" && {} ==> (0 || "0") && {} ==> (false || true) && true // internally ==> "0" && {} ==> true && true // internally ==> {}

No coercion is needed because both operands have same type. Since == checks for object identity (and not for object equality) and the two arrays are two different instances, the result is false.

[1,2,3] == [1,2,3] ==> false

All operands are non-primitive values, so + starts with the leftmost triggering numeric conversion. Both Object’s and Array’svalueOf method returns the object itself, so it’s ignored. toString() is used as a fallback. The trick here is that first {} is not considered as an object literal, but rather as a block declaration statement, so it’s ignored. Evaluation starts with next +[] expression, which is converted to an empty string via toString() method and then to 0 .

{}+[]+{}+[1] ==> +[]+{}+[1] ==> 0 + {} + [1] ==> 0 + '[object Object]' + [1] ==> '0[object Object]' + [1] ==> '0[object Object]' + '1' ==> '0[object Object]1'

This one is better explained step by step according to operator precedence.

!+[]+[]+![] ==> (!+[]) + [] + (![]) ==> !0 + [] + false ==> true + [] + false ==> true + '' + false ==> 'truefalse'

- operator triggers numeric conversion for Date. Date.valueOf() returns number of milliseconds since Unix epoch.

new Date(0) - 0 ==> 0 - 0 ==> 0

+ operator triggers default conversion. Date assumes string conversion as a default one, so toString() method is used, rather than valueOf().

new Date(0) + 0 ==> 'Thu Jan 01 1970 02:00:00 GMT+0200 (EET)' + 0 ==> 'Thu Jan 01 1970 02:00:00 GMT+0200 (EET)0'

Resources

I really want to recommend the excellent book “Understanding ES6” written by Nicholas C. Zakas. It’s a great ES6 learning resource, not too high-level, and does not dig into internals too much.

And here is a good book on ES5 only - SpeakingJS written by Axel Rauschmayer.

(Russian) Современный учебник Javascript — //learn.javascript.ru/. Especially these two pages on type coercion.

JavaScript Comparison Table — //dorey.github.io/JavaScript-Equality-Table/

wtfjs — a little code blog about that language we love despite giving us so much to hate — //wtfjs.com/