一道面试题引发的对javascript类型转换的思考
<p>最近群里有人发了下面这题:</p> <p>实现一个函数,运算结果可以满足如下预期结果:</p> <pre> <code class="language-javascript">add(1)(2) // 3 add(1, 2, 3)(10) // 16 add(1)(2)(3)(4)(5) // 15</code></pre> <p>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 Array.prototype.reduce() 。</p> <p>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。</p> <p>得到了下面这个解法:</p> <pre> <code class="language-javascript">function add() { var args = Array.prototype.slice.call(arguments); return function() { var arg2 = Array.prototype.slice.call(arguments); return args.concat(arg2).reduce(function(a, b){ return a + b; }); } }</code></pre> <p>验证了一下,发现错了:</p> <pre> <code class="language-javascript">add(1)(2) // 3 add(1, 2)(3) // 6 add(1)(2)(3) // Uncaught TypeError: add(...)(...) is not a function(…)</code></pre> <p>上面的解法,只有在 add()() 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。</p> <p>而这个也是这题的一个难点所在, add() 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?</p> <p>后来经过高人指点,通过重写函数的 valueOf 方法或者 toString 方法,可以得到其中一种解法:</p> <pre> <code class="language-javascript">function add () { var args = Array.prototype.slice.call(arguments); var fn = function () { var arg_fn = Array.prototype.slice.call(arguments); return add.apply(null, args.concat(arg_fn)); } fn.valueOf = function () { return args.reduce(function(a, b) { return a + b; }) } return fn; }</code></pre> <p>嗯?第一眼看到这个解法的时候,我是懵逼的。因为我感觉 fn.valueOf() 从头到尾都没有被调用过,但是验证了下结果:</p> <pre> <code class="language-javascript">add(1) // 1 add(1,2)(3) //6 add(1)(2)(3)(4)(5) // 15</code></pre> <p>神奇的对了!那么玄机必然是在上面的 fn.valueOf = function() {} 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。</p> <h2>valueOf 和 toString</h2> <p>先来简单了解下这两个方法:</p> <h3>Object.prototype.valueOf()</h3> <p>用 MDN 的话来说,valueOf() 方法返回指定对象的原始值。</p> <p>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。</p> <p>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。</p> <h3>Object.prototype.toString()</h3> <p>toString() 方法返回一个表示该对象的字符串。</p> <p>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。</p> <p>这里先记住,valueOf() 和 toString() 在特定的场合下会自行调用。</p> <h2>原始类型</h2> <p>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:</p> <ul> <li>Number</li> <li>String</li> <li>Boolean</li> <li>Undefined</li> <li>Null</li> </ul> <p>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:</p> <h2>String 类型转换</h2> <p>在某个操作或者运算需要字符串的时候,会触发 Object 的 String 转换,举个例子:</p> <pre> <code class="language-javascript">var obj = {name: 'Coco'}; var str = '123' + obj; console.log(str); // 123[object Object]</code></pre> <p>转换规则:</p> <ol> <li>如果 toString 方法存在并且返回原始类型,返回 toString 的结果。</li> <li>如果 toString 方法不存在或者返回的不是“原始类型”,调用 valueOf 方法,如果 valueOf 方法存在,并且返回“原始类型”数据,返回 valueOf 的结果。</li> <li>其他情况,抛出错误。</li> </ol> <p>上面的例子实际上是:</p> <pre> <code class="language-javascript">var obj = {name: 'Coco'}; var str = '123' + obj.toString();</code></pre> <p>其中, obj.toString() 的值为 "[object Object]" 。</p> <p>假设是数组:</p> <pre> <code class="language-javascript">var arr = [1, 2]; var str = '123' + arr; console.log(str); // 1231,2</code></pre> <p>上面 + arr 其实是调用了 + arr.toString() 。</p> <p>但是,我们可以自己改写对象的 toString , valueOf 方法:</p> <pre> <code class="language-javascript">var obj = { toString: function() { console.log('调用了 obj.toString'); return '111'; } } alert(obj); // 调用了 obj.toString // 111</code></pre> <p>上面 alert(obj) ,obj 会自动调用自己的 obj.toString() 方法转化为原始类型,如果我们不重写它的 toString 方法,将输出 [object Object] ,这里我们重写了 toString ,而且返回了一个原始类型字符串 111 ,所以最终 alert 出了 111。</p> <p>上面的转化规则写了, toString 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 valueOf 方法:</p> <p>下面我们尝试证明如果 toString() 方法不可用的时候系统会调用 valueOf() 方法,下面我们改写对象的 valueOf :</p> <pre> <code class="language-javascript">var obj = { toString: function() { console.log('调用了 obj.toString'); return {}; }, valueOf: function() { console.log('调用了 obj.valueOf') return '110'; } } alert(obj); // 调用了 obj.toString // 调用了 obj.valueOf // 110</code></pre> <p>从结果可以看到,当 toString 不可用的时候,系统会再尝试 valueOf 方法,如果 valueOf 方法存在,并且返回原始类型(String、Number、Boolean)数据,返回 valueOf 的结果。</p> <p>那么如果, toString 和 valueOf 返回的都不是原始类型呢?看下面这个例子:</p> <pre> <code class="language-javascript">var obj = { toString: function() { console.log('调用了 obj.toString'); return {}; }, valueOf: function() { console.log('调用了 obj.valueOf') return {}; } } alert(obj); // 调用了 obj.toString // 调用了 obj.valueOf // Uncaught TypeError: Cannot convert object to primitive value</code></pre> <p>可以发现,如果 toString 和 valueOf 方法均不可用的情况下,系统会直接返回一个错误。</p> <h2>Number 类型转换</h2> <p>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:</p> <ul> <li>调用 Number() 函数,强制进行 Number 类型转换</li> <li>调用 Math.sqrt() 这类参数需要 Number 类型的方法</li> <li>obj == 1 ,进行对比的时候</li> <li>obj + 1 , 进行运算的时候</li> </ul> <p>与 String 类型转换相似,但是 Number 类型刚好反过来,先查询自身的 valueOf 方法,再查询自己 toString 方法:</p> <ol> <li>如果 valueOf 存在,且返回原始类型数据,返回 valueOf 的结果。</li> <li>如果 toString 存在,且返回原始类型数据,返回 toString 的结果。</li> <li>其他情况,抛出错误。</li> </ol> <p>按照上述步骤,分别尝试一下:</p> <pre> <code class="language-javascript">var obj = { valueOf: function() { console.log('调用 valueOf'); return 5; } } console.log(obj + 1); // 调用 valueOf // 6</code></pre> <pre> <code class="language-javascript">var obj = { valueOf: function() { console.log('调用 valueOf'); return {}; }, toString: function() { console.log('调用 toString'); return 10; } } console.log(obj + 1); // 调用 valueOf // 调用 toString // 11</code></pre> <pre> <code class="language-javascript">var obj = { valueOf: function() { console.log('调用 valueOf'); return {}; }, toString: function() { console.log('调用 toString'); return {}; } } console.log(obj + 1); // 调用 valueOf // 调用 toString // Uncaught TypeError: Cannot convert object to primitive value</code></pre> <h2>Boolean 转换</h2> <p>什么时候会进行布尔转换呢:</p> <ul> <li>布尔比较时</li> <li>if(obj) , while(obj) 等判断时</li> </ul> <p>简单来说,除了下述 6 个值转换结果为 false,其他全部为 true:</p> <ul> <li>undefined</li> <li>null</li> <li>-0</li> <li>0或+0</li> <li>NaN</li> <li>''(空字符串)</li> </ul> <pre> <code class="language-javascript">Boolean(undefined) // false Boolean(null) // false Boolean(0) // false Boolean(NaN) // false Boolean('') // false</code></pre> <h2>Function 转换</h2> <p>好,最后回到我们一开始的题目,来讲讲函数的转换。</p> <p>我们定义一个函数如下:</p> <pre> <code class="language-javascript">function test() { var a = 1; console.log(1); }</code></pre> <p>如果我们仅仅是调用 test 而不是 test() ,看看会发生什么?</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/702187f784c0e03c698d6432b2b79e48.png"></p> <p>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 valueOf 方法:</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/1173eb6debe2e3bea7850d294a4207ac.png"></p> <p>我们改写一下 test 函数的 valueOf 方法。</p> <pre> <code class="language-javascript">test.valueOf = function() { console.log('调用 valueOf 方法'); return 2; } test; // 输出如下: // 调用 valueOf 方法 // 2</code></pre> <p>与 Number 转换类似,如果函数的 valueOf 方法返回的不是一个原始类型,会继续找到它的 toString 方法:</p> <pre> <code class="language-javascript">test.valueOf = function() { console.log('调用 valueOf 方法'); return {}; } test.toString= function() { console.log('调用 toString 方法'); return 3; } test; // 输出如下: // 调用 valueOf 方法 // 调用 toString 方法 // 3</code></pre> <h2>破题</h2> <p>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 valueOf 方法这个技巧,并改写了该方法。我们稍作改变,变形如下:</p> <pre> <code class="language-javascript">function add () { console.log('进入add'); var args = Array.prototype.slice.call(arguments); var fn = function () { var arg_fn = Array.prototype.slice.call(arguments); console.log('调用fn'); return add.apply(null, args.concat(arg_fn)); } fn.valueOf = function () { console.log('调用valueOf'); return args.reduce(function(a, b) { return a + b; }) } return fn; }</code></pre> <p>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 fn.valueOf() ;</p> <pre> <code class="language-javascript">add(1); // 输出如下: // 进入add // 调用valueOf // 1</code></pre> <p>其实也就是相当于:</p> <pre> <code class="language-javascript">[1].reduce(function(a, b) { return a + b; }) // 1</code></pre> <p>当链式调用两次的时候:</p> <pre> <code class="language-javascript">add(1)(2); // 输出如下: // 进入add // 调用fn // 进入add // 调用valueOf // 3</code></pre> <p>当链式调用三次的时候:</p> <pre> <code class="language-javascript">add(1)(2)(3); // 输出如下: // 进入add // 调用fn // 进入add // 调用fn // 进入add // 调用valueOf // 6</code></pre> <p>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 valueOf ,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 fn.valueOf ,并且利用了 reduce 方法对所有参数求和。</p> <p>除了改写 valueOf 方法,也可以改写 toString 方法,所以,如果你喜欢,下面这样也可以:</p> <pre> <code class="language-javascript">function add () { var args = Array.prototype.slice.call(arguments); var fn = function () { var arg_fn = Array.prototype.slice.call(arguments); return add.apply(null, args.concat(arg_fn)); } fn.toString = function() { return args.reduce(function(a, b) { return a + b; }) } return fn; }</code></pre> <p>这里有个规律,如果只改写 valueOf() 或是 toString() 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 String 转换规则一样,优先查询 valueOf() 方法,在 valueOf() 方法返回的是非原始类型的情况下再查询 toString() 方法。</p> <p>如果你能认真读完,相信会有所收获。</p> <p>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。</p> <p> </p> <p>来自:http://www.cnblogs.com/coco1s/p/6509141.html</p> <p> </p>
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