在JS中的运算符共同的情况中,(+)符号是很常见的一种,它有以下的使用情况:
数字的加法运算,二元运算
字符串的连接运算,二元运算,最高优先
正号,一元运算,可延伸为强制转换其他类型的运算元为数字类型
当然,如果考虑多个符号一起使用时,(+=)与(++)又是另外的用途。
另一个常见的是花括号({}),它有两个用途也很常见:
对象的字面文字定义
区块语句
所以,要能回答这个问题,要先搞清楚重点是什么?
第一个重点是:
加号(+)运算在JS中在使用上的规定是什么。
第二个重点则是:
对象在JS中是怎么转换为原始数据类型的值的。
除了上面说明的常见情况外,在标准中转换的规则还有以下几个,要注意它的顺序:
operand + operand = result
使用 ToPrimitive
运算转换左与右运算元为原始数据类型值(primitive)
在第1步转换后,如果有运算元出现原始数据类型是"字符串"类型值时,则另一运算元作强制转换为字符串,然后作字符串的连接运算(concatenation)
在其他情况时,所有运算元都会转换为原始数据类型的"数字"类型值,然后作数学的相加运算(addition)
因此,加号运算符只能使用于原始数据类型,那么对于对象类型的值,要如何转换为原始数据类型?下面说明是如何转换为原始数据类型的。
在 ECMAScript 6th Edition #7.1.1
,有一个抽象的 ToPrimitive
运算,它会用于对象转换为原始数据类型,这个运算不只会用在加号运算符,也会用在关系比较或值相等比较的运算中。下面有关于 ToPrimitive
的说明语法:
ToPrimitive(input, PreferredType?)
input
代表代入的值,而 PreferredType
可以是数字(Number)或字符串(String)其中一种,这会代表"优先的"、"首选的"的要进行转换到哪一种原始类型,转换的步骤会依这里的值而有所不同。但如果没有提供这个值也就是预设情况,则会设置转换的 hint
值为 "default"
。这个首选的转换原始类型的指示( hint
值),是在作内部转换时由JS视情况自动加上的,一般情况就是预设值。
而在JS的 Object
原型的设计中,都一定会有两个 valueOf
与 toString
方法,所以这两个方法在所有对象里面都会有,不过它们在转换有可能会交换被调用的顺序。
当 PreferredType
为数字(Number)时, input
为要被转换的值,以下是转换这个 input
值的步骤:
如果 input
是原始数据类型,则直接返回 input
。
否则,如果 input
是个对象时,则调用对象的 valueOf()
方法,如果能得到原始数据类型的值,则返回这个值。
否则,如果 input
是个对象时,调用对象的 toString()
方法,如果能得到原始数据类型的值,则返回这个值。
否则,抛出TypeError错误。
上面的步骤2与3对调,如同下面所说:
如果 input
是原始数据类型,则直接返回 input
。
否则,如果 input
是个对象时,调用对象的 toString()
方法,如果能得到原始数据类型的值,则返回这个值。
否则,如果 input
是个对象时,则调用对象的 valueOf()
方法,如果能得到原始数据类型的值,则返回这个值。
否则,抛出TypeError错误。
与 PreferredType
为数字(Number)时的步骤相同。
数字其实是预设的首选类型,也就是说在一般情况下,加号运算中的对象要作转型时,都是先调用 valueOf
再调用 toString
。
但这有两个异常,一个是 Date
对象,另一是 Symbol
对象,它们覆盖了原来的 PreferredType
行为, Date
对象的预设首选类型是字符串(String)。
因此你会看到在一些教程文件上会区分为两大类对象,一类是 Date 对象,另一类叫 非Date(non-date) 对象。因为这两大类的对象在进行转换为原始数据类型时,首选类型恰好相反。
以简单的模拟代码来说明,加号运算符(+)的运行过程就是像下面这个模拟码一样,我想这会很容易理解:
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))
步骤简单来说就是,运算元都用 ToPrimitive
先转换为原始数据类型,然后其一是字符串时,使用 ToString
强制转换另一个运算元,然后作字符串连接运算。要不然,就是都使用 ToNumber
强制转换为数字作加法运算。
而 ToPrimitive
在遇到对象类型时,预设调用方式是先调用 valueOf
再调用 toString
,一般情况数字类型是首选类型。
上面说的 ToString
与 ToNumber
这两个也是JS内部的抽象运算。
valueOf
与 ToString
是在Object中的两个必有的方法,位于Object.prototype上,它是对象要转为原始数据类型的两个姐妹方法。从上面的内容已经可以看到, ToPrimitive
这个抽象的内部运算,会依照设置的首选的类型,决定要先后调用 valueOf
与 toString
方法的顺序,当数字为首选类型时,优先使用 valueOf
,然后再调用 toString
。当字符串为首选类型时,则是相反的顺序。预设调用方式则是如数字首选类型一样,是先调用 valueOf
再调用 toString
。
在JS中所设计的 Object
纯对象类型的 valueOf
与 toString
方法,它们的返回如下:
valueOf
方法返回值: 对象本身。
toString
方法返回值: "[object Object]"字符串值,不同的内建对象的返回值是"[object type]"字符串,"type"指的是对象本身的类型识别,例如Math对象是返回"[object Math]"字符串。但有些内建对象因为覆盖了这个方法,所以直接调用时不是这种值。(注意: 这个返回字符串的前面的"object"开头英文是小写,后面开头英文是大写)
你有可能会看过,利用Object中的toString来进行各种不同对象的判断语法,这在以前JS能用的函数库或方法不多的年代经常看到,不过它需要配合使用函数中的 call
方法,才能输出正确的对象类型值,例如:
> Object.prototype.toString.call([]) "[object Array]" > Object.prototype.toString.call(new Date) "[object Date]"
所以,从上面的内容就可以知道,下面的这段代码的结果会是调用到 toString
方法(因为 valueOf
方法的返回并不是原始的数据类型):
> 1 + {} "1[object Object]"
一元正号(+),具有让首选类型(也就是hint)设置为数字(Number)的功能,所以可以强制让对象转为数字类型,一般的对象会转为:
> +{} //相当于 +"[object Object]" NaN
当然,对象的这两个方法都可以被覆盖,你可以用下面的代码来观察这两个方法的运行顺序,下面这个都是先调用 valueOf
的情况:
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'
先调用 toString
的情况比较少见,大概只有 Date
对象或强制要转换为字符串时才会看到:
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";
而下面这个例子会造成错误,因为不论顺序是如何都得不到原始数据类型的值,错误消息是"TypeError: Cannot convert object to primitive value",从这个消息中很明白的告诉你,它这里面会需要转换对象到原始数据类型:
let obj = { valueOf: function () { console.log('valueOf'); return {}; // object }, toString: function () { console.log('toString'); return {}; // string } } console.log(obj + obj); //valueOf -> toString -> error!
Array(数组)很常用到,虽然它是个对象类型,但它与Object的设计不同,它的 toString
有覆盖,说明一下数组的 valueOf
与 toString
的两个方法的返回值:
valueOf
方法返回值: 对象本身。(与Object一样)
toString
方法返回值: 相当于用数组值调用 join(',')
所返回的字符串。也就是 [1,2,3].toString()
会是 "1,2,3"
,这点要特别注意。
Function对象很少会用到,它的 toString
也有被覆盖,所以并不是Object中的那个 toString
,Function对象的 valueOf
与 toString
的两个方法的返回值:
valueOf
方法返回值: 对象本身。(与Object一样)
toString
方法返回值: 函数中包含的代码转为字符串值
包装对象是JS为原始数据类型数字、字符串、布尔专门设计的对象,所有的这三种原始数据类型所使用到的属性与方法,都是在这上面所提供。
包装对象的 valueOf
与 toString
的两个方法在原型上有经过覆盖,所以它们的返回值与一般的Object的设计不同:
valueOf
方法返回值: 对应的原始数据类型值
toString
方法返回值: 对应的原始数据类型值,转换为字符串类型时的字符串值
toString
方法会比较特别,这三个包装对象里的 toString
的细部说明如下:
Number包装对象的 toString
方法: 可以有一个传参,可以决定转换为字符串时的进位(2、8、16)
String包装对象的 toString
方法: 与String包装对象中的 valueOf
相同返回结果
Boolean包装对象的 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()
与 Boolean()
三个强制转换函数的用法,这与包装对象的用法不同,包装对象是必须使用 new
关键字进行对象实例化的,例如 new Number(123)
,而 Number('123')
则是强制转换其他类型为数字类型的函数。
Number()
、 String()
与 Boolean()
三个强制转换函数,所对应的就是在ECMAScript标准中的 ToNumber
、 ToString
、 ToBoolean
三个内部运算转换的对照表。而当它们要转换对象类型前,会先用上面说的 ToPrimitive
先转换对象为原始数据类型,再进行转换到所要的类型值。
不管如何,包装对象很少会被使用到,一般我们只会直接使用原始数据类型的值。而强制转换函数因为也有替换的语法,它们会被用到的机会也不多。
字符串在加号运算有最高的优先运算,与字符串相加必定是字符串连接运算(concatenation)。所有的其他原始数据类型转为字符串,可以参考ECMAScript标准中的 ToString 对照表,以下为一些简单的例子:
> '1' + 123 "1123" > '1' + false "1false" > '1' + null "1null" > '1' + undefined "1undefined"
数字与其他类型作相加时,除了字符串会优先使用字符串连接运算(concatenation)的,其他都要依照数字为优先,所以除了字符串之外的其他原始数据类型,都要转换为数字来进行数学的相加运算。如果明白这项规则,就会很容易的得出加法运算的结果。
所有转为数字类型可以参考ECMAScript标准中的 ToNumber 对照表,以下为一些简单的例子:
> 1 + true //true转为1, false转为0 2 > 1 + null //null转为0 1 > 1 + undefined //null转为NaN NaN
所以,当数字与字符串以外的其他原始数据类型直接使用加号运算时,就是转为数字再运算,这与字符串无关。
> true + true 2 > true + null 1 > undefined + null NaN
> [] + [] ""
两个数组相加,依然按照 valueOf -> toString
的顺序,但因为 valueOf
是数组本身,所以会以 toString
的返回值才是原始数据类型,也就是空字符串,所以这个运算相当于两个空字符串在相加,依照加法运算规则第2步骤,是字符串连接运算(concatenation),两个空字符串连接最后得出一个空字符串。
> {} + {} "[object Object][object Object]"
两个空对象相加,依然按照 valueOf -> toString
的顺序,但因为 valueOf
是对象本身,所以会以 toString
的返回值才是原始数据类型,也就是"[object Object]"字符串,所以这个运算相当于两个"[object Object]"字符串在相加,依照加法运算规则第2步骤,是字符串连接运算(concatenation),最后得出一个"object Object"字符串。
但是这个结果有异常,上面的结果只是在Chrome浏览器上的结果,怎么说呢?
有些浏览器例如Firefox、Edge浏览器会把 {} + {}
直译为相当于 +{}
语句,因为它们会认为以花括号开头( {
)的,是一个区块语句的开头,而不是一个对象字面量的语句,所以会认为略过第一个 {}
,把它认为是个 +{}
的语句,也就是相当于强制求出数字值的 Number({})
运算,相当于 Number("[object Object]")
运算,最后得出的是 NaN
。
特别注意: {} + {}
在不同的浏览器有不同结果
如果在第一个(前面)的空对象加上圆括号( ()
),这样JS就会认为前面是个对象,就可以得出同样的结果:
> ({}) + {} "[object Object][object Object]"
或是分开来先定义对象的变量值,也可以得出同样的结果,像下面这样:
> let foo = {}, bar = {}; > foo + bar;
注: 上面说的行为这与加号运算的第一个(前面)的对象字面值是不是个空对象无关,就算是里面有值的对象字面,例如 {a:1, b:2}
,也是同样的结果。
上面同样的把 {}
当作区块语句的情况又会发生,不过这次所有的浏览器都会有一致结果,如果 {}
(空对象)在前面,而 []
(空数组)在后面时,前面那个会被认为是区块而不是对象。
所以 {} + []
相当于 +[]
语句,也就是相当于强制求出数字值的 Number([])
运算,相当于 Number("")
运算,最后得出的是 0
数字。
> {} + [] 0 > [] + {} "[object Object]"
特别注意: 所以如果第一个(前面)是 {}
时,后面加上其他的像数组、数字或字符串,这时候加号运算会直接变为一元正号运算,也就是强制转为数字的运算。这是个陷阱要小心。
Date对象的 valueOf
与 toString
的两个方法的返回值:
valueOf
方法返回值:
toString
方法返回值:
Date对象上面有提及是首选类型为"字符串"的一种异常的对象,这与其他的对象的行为不同(一般对象会先调用 valueOf
再调用 toString
),在进行加号运算时时,它会优先使用 toString
来进行转换,最后必定是字符串连接运算(concatenation),例如以下的结果:
> 1 + (new Date()) > "1Sun Nov 27 2016 01:09:03 GMT+0800 (CST)"
要得出Date对象中的 valueOf
返回值,需要使用一元加号(+),来强制转换它为数字类型,例如以下的代码:
> +new Date() 1480180751492
ES6中新加入的Symbols数据类型,它不算是值也不是对象,所以完全不能直接用于加法运算,它并没有内部自动转型的设计,使用时会报错。
{} + {}
的结果是会因浏览器而有不同结果,Chrome中是 [object Object][object Object]
字符串连接,但其它的浏览器则是认为相当于 +{}
运算,得出 NaN
数字类型。
{} + {}
的结果是相当于 +[]
,结果是 0
数字类型。