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一道面试题引发的对javascript类型转换的思考

时间：2020-11-02 13:34 编辑：来源：阅读：
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摘要：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：

add(1)(2) // 3
add(1, 2, 3)(10) // 16
add(1)(2)(3)(4)(5) // 15

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 [b]Array.prototype.reduce()[/b] [b]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。[/b] 得到了下面这个解法：

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;
  });
 }
}

验证了一下，发现错了：

add(1)(2) // 3
add(1, 2)(3) // 6
add(1)(2)(3) // Uncaught TypeError: add(...)(...) is not a function(…)

上面的解法，只有在 [b]add()() [/b]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，[b]add()[/b]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 [b]valueOf[/b] 方法或者 [b]toString [/b]方法，可以得到其中一种解法：

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;
}

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

add(1) // 1
add(1,2)(3) //6
add(1)(2)(3)(4)(5) // 15

神奇的对了！那么玄机必然是在上面的[b] fn.valueOf = function() {} [/b]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。 [b]valueOf 和 toString[/b] 先来简单了解下这两个方法： [b]Object.prototype.valueOf()[/b] 用 [url=https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object/valueOf]MDN [/url]的话来说，valueOf() 方法返回指定对象的原始值。 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。 [b]Object.prototype.toString()[/b] 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。 [b]原始类型[/b] 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： [list] [*]Number[/*] [*]String[/*] [*]Boolean[/*] [*]Undefined[/*] [*]Null[/*] [/list] 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： [b]String 类型转换[/b] 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：

var obj = {name: 'Coco'};
var str = '123' + obj;
console.log(str); // 123[object Object]

转换规则： [list] [*]如果 [b]toString [/b]方法存在并且返回原始类型，返回[b] toString [/b]的结果。[/*] [*]如果 [b]toString [/b]方法不存在或者返回的不是“原始类型”，调用[b]valueOf [/b]方法，如果 [b]valueOf [/b]方法存在，并且返回“原始类型”数据，返回 [b]valueOf [/b]的结果。[/*] [*]其他情况，抛出错误。[/*] [/list] 上面的例子实际上是：

var obj = {name: 'Coco'};
var str = '123' + obj.toString();

其中，[b]obj.toString() [/b]的值为 [b]"[object Object]"[/b]。假设是数组：

var arr = [1, 2];
var str = '123' + arr;
console.log(str); // 1231,2

上面[b] + arr [/b]其实是调用了 [b]+ arr.toString() [/b]。但是，我们可以自己改写对象的 toString，valueOf 方法:

var obj = {
  toString: function() {
    console.log('调用了 obj.toString');
    return '111';
  }
}
alert(obj);
// 调用了 obj.toString
// 111

上面 [b]alert(obj) [/b]，obj 会自动调用自己的 [b]obj.toString() [/b]方法转化为原始类型，如果我们不重写它的 [b]toString [/b]方法，将输出 [b][object Object] [/b]，这里我们重写了[b] toString[/b] ，而且返回了一个原始类型字符串 111 ，所以最终 alert 出了 111。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：下面我们尝试证明如果 [b]toString() [/b]方法不可用的时候系统会调用 [b]valueOf() [/b]方法，下面我们改写对象的 [b]valueOf[/b]：

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

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。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：

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

可以发现，如果 [b]toString [/b]和 [b]valueOf [/b]方法均不可用的情况下，系统会直接返回一个错误。 [b]Number 类型转换[/b] 上面描述的是[b] [/b]String[b] [/b]类型的转换，很多时候也会发生[b] [/b]Number[b] [/b]类型的转换： [list] [*]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[/*] [*][b]obj == 1[/b] ，进行对比的时候[/*] [*][b]obj + 1[/b] , 进行运算的时候[/*] [/list] 与 String 类型转换相似，但是 Number 类型刚好反过来，先查询自身的 [b]valueOf [/b]方法，再查询自己 [b]toString [/b]方法： [list=1] [*]如果 valueOf 存在，且返回原始类型数据，返回 valueOf 的结果。[/*] [*]如果 toString 存在，且返回原始类型数据，返回 toString 的结果。[/*] [*]其他情况，抛出错误。[/*] [/list] 按照上述步骤，分别尝试一下：

var obj = {
  valueOf: function() {
    console.log('调用 valueOf');
    return 5;
  }
}
console.log(obj + 1);
// 调用 valueOf
// 6
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
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

[b]Boolean 转换[/b] 什么时候会进行布尔转换呢： [list] [*]布尔比较时[/*] [*]if(obj) , while(obj) 等判断时[/*] [/list] 简单来说，除了下述 6 个值转换结果为 false，其他全部为 true： [list] [*]undefined[/*] [*]null[/*] [*]-0[/*] [*]0或+0[/*] [*]NaN[/*] [*]''（空字符串）[/*] [/list]

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

[b]Function 转换[/b] 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：

function test() {
  var a = 1;
  console.log(1);
}

如果我们仅仅是调用[b] test[/b] 而不是[b] test() [/b]，看看会发生什么？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 [b]valueOf[/b] 方法：我们改写一下 test 函数的 valueOf 方法。

test.valueOf = function() {
  console.log('调用 valueOf 方法');
  return 2;
} 
test;
// 输出如下：
// 调用 valueOf 方法
// 2

与 Number 转换类似，如果函数的 [b]valueOf [/b]方法返回的不是一个原始类型，会继续找到它的 [b]toString[/b] 方法：

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

[b]破题[/b] 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[b] valueOf [/b]方法这个技巧，并改写了该方法。我们稍作改变，变形如下：

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;
}

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 [b]fn.valueOf();[/b]

add(1);
// 输出如下：
// 进入add
// 调用valueOf
// 1

其实也就是相当于：

[1].reduce(function(a, b) {
  return a + b;
})
// 1

当链式调用两次的时候：

add(1)(2);
// 输出如下：
// 进入add
// 调用fn
// 进入add
// 调用valueOf
// 3

当链式调用三次的时候：

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

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[b] valueOf[/b]，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 [b]fn.valueOf[/b]，并且利用了[b] reduce [/b]方法对所有参数求和。除了改写 [b]valueOf [/b]方法，也可以改写[b] toString [/b]方法，所以，如果你喜欢，下面这样也可以：

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;
}

这里有个规律，如果只改写 [b]valueOf() [/b]或是 [b]toString() [/b]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 [b]valueOf() [/b]方法，在 [b]valueOf() [/b]方法返回的是非原始类型的情况下再查询[b] toString() [/b]方法。如果你能认真读完，相信会有所收获。以上就是本文的全部内容，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，同时也希望多多支持编程素材网！

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