类型强制转换系统

相关源文件

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目的与范围

本文档提供了 JavaScript 类型强制转换系统的技术概述，该系统在“You Don't Know JS Yet”代码库中实现。类型强制转换是指在 JavaScript 中将一个值从一种类型转换为另一种类型的过程。本文档涵盖了显式和隐式强制转换机制、ECMAScript 规范中定义了控制强制转换的抽象操作，以及在 JavaScript 代码中激活这些操作的具体表达式。有关利用强制转换的相等性比较信息，请参阅相等性比较。

来源: types-grammar/ch4.md8-19

类型强制转换：概述

当一个值从一种类型转换为另一种类型时，就会发生类型强制转换。在 JavaScript 中，强制转换是该语言类型系统的基本方面，代表了 JavaScript 的三大支柱之一（与作用域/闭包和原型并列）。

JavaScript 中有两类强制转换

1. 显式强制转换：当代码直接且有意地将一种类型转换为另一种类型时
2. 隐式强制转换：当类型转换作为某些其他操作的副作用发生时

显式强制转换和隐式强制转换之间的区别在某种程度上是主观的，并且可能取决于上下文。

来源: types-grammar/ch4.md12-38

抽象操作

JavaScript 规范定义了几个“抽象操作”，它们规定了类型如何转换。这些是概念性机制，不能直接在代码中作为函数调用，但可以通过各种 JavaScript 表达式和语句激活。

核心抽象操作

来源: types-grammar/ch4.md40-47 types-grammar/ch4.md87-105 types-grammar/ch4.md106-126 types-grammar/ch4.md165-187

ToBoolean

ToBoolean 抽象操作将值转换为布尔值。所有 JavaScript 值都分为真值（转换为 true）或假值（转换为 false）。

假值的完整列表

值	类型
未定义	未定义
null	null
false	布尔值
+0, -0, 0	数字
0n	bigint
NaN	数字
"" (空字符串)	字符串

所有其他值都被认为是真值并转换为 true。

来源: types-grammar/ch4.md48-83

ToPrimitive

ToPrimitive 抽象操作将对象转换为原始值。它接受一个 hint 参数，该参数会影响转换过程。

1. 当 hint 为“string”时
   • 首先尝试调用对象的 toString() 方法
   • 如果这没有返回原始值，则尝试 valueOf() 方法
2. 当 hint 为“number”（或没有提示）时
   • 首先尝试调用对象的 valueOf() 方法
   • 如果这没有返回原始值，则尝试 toString() 方法

如果两种方法都不能生成原始值，则会抛出 TypeError。

来源: types-grammar/ch4.md87-104

ToString

ToString 抽象操作将值转换为字符串表示

值类型	结果示例
未定义	"undefined"
null	"null"
布尔值	"true" 或 "false"
数字	"42"、"Infinity"、"NaN"
-0	"0"（注意：负号丢失）
bigint	"42"（不带 n 后缀）
symbol	TypeError（无法隐式转换）
对象	委托给 ToPrimitive，提示为“string”

来源: types-grammar/ch4.md106-162

ToNumber

ToNumber 抽象操作将值转换为数字

值类型	结果示例
未定义	NaN
null	0
布尔值	true 为 1，false 为 0
字符串	解析后的数值或 NaN（如果无效）
空字符串	0
仅空白符	0
symbol	TypeError
bigint	TypeError
对象	委托给 ToPrimitive，提示为“number”

来源: types-grammar/ch4.md165-254

附加的数值转换操作

有几种专门的数值转换操作

• ToNumeric()
• ToIntegerOrInfinity()
• ToInt32()、ToUint32()、ToInt16()、ToUint16()、ToInt8()、ToUint8()、ToUint8Clamp()
• ToBigInt()、StringToBigInt()、ToBigInt64()、ToBigUint64()

来源: types-grammar/ch4.md216-237

相等性比较操作

JavaScript 有多种用于比较相等性的抽象操作

SameValue 和 SameValueZero

SameValue() 确定两个值是否完全相同，没有任何例外

• 将 NaN 视为与其自身相等
• 区分 0 和 -0

SameValueZero() 类似但认为 0 和 -0 相同。

IsStrictlyEqual 和 IsLooselyEqual

IsStrictlyEqual()（由 === 激活）

• 如果值类型不同则返回 false
• 委托给匹配类型的专门比较
• 对 NaN 和 -0 有特殊处理

IsLooselyEqual()（由 == 激活）

• 如果类型匹配则委托给 IsStrictlyEqual()
• 否则执行强制相等性比较，有几个步骤
  1. 将 null 和 undefined 视为彼此相等
  2. 与数字比较时将字符串强制转换为数字
  3. 与 bigint 比较时将字符串强制转换为 bigint
  4. 将布尔值强制转换为数字
  5. 使用 ToPrimitive() 将对象强制转换为原始值

来源: types-grammar/ch4.md257-349

关系比较

IsLessThan() 抽象操作处理关系比较（<、>、<=、>=）

• 接受操作数和评估顺序的参数
• 在比较前将值强制转换为相同类型
• 对于字符串：执行词典比较
• 对于数字：执行数值比较
• 对于类型不匹配：通常优先进行数值比较

来源: types-grammar/ch4.md352-412

具体强制转换方法

抽象操作由 JavaScript 代码中的具体表达式和语句激活。

转换为布尔值的强制转换

来源: types-grammar/ch4.md419-494

显式布尔值转换

显式地将值转换为布尔值，使用

1. Boolean(value) 函数（不带 new）
2. 双重否定：!!value

隐式布尔值转换

布尔值强制转换隐式发生在

1. 条件语句（if、for、while）
2. 三元表达式（condition ? value1 : value2）
3. 逻辑运算符（&&、||）的左操作数

来源: types-grammar/ch4.md424-492

转换为字符串的强制转换

来源: types-grammar/ch4.md497-574

显式字符串转换

显式地将值转换为字符串，使用

1. String(value) 函数（不带 new）
2. value.toString() 方法（原始值的自动装箱）

隐式字符串转换

字符串强制转换隐式发生在

1. 字符串连接：value + "" 或 "" + value
2. 模板字面量插值：`${value}`

来源: types-grammar/ch4.md498-573

转换为数字的强制转换

来源: types-grammar/ch1.md582-615 types-grammar/ch4.md575-700

显式数字转换

显式地将值转换为数字，使用

1. Number(value) 函数（不带 new）
2. 一元加号：+value
3. parseInt(string, radix) 用于整数解析
4. parseFloat(string) 用于浮点数解析

解析与强制转换的区别

• 解析（parseInt/parseFloat）：从字符串开头提取数字字符，遇到非数字字符停止
• 强制转换（Number/+）：要求整个字符串都是有效的数字格式

来源: types-grammar/ch1.md582-615 types-grammar/ch4.md575-700

转换为对象的强制转换

将值转换为对象，使用

1. Object(value) 函数
2. 构造函数调用：new String(value)、new Number(value) 等

来源: types-grammar/ch3.md114-147

类型强制转换的特殊情况

JavaScript 强制转换系统的几个方面特别值得注意或出乎意料

1. 空字符串 → 数字："" 强制转换为 0，而不是 NaN
2. Symbol 强制转换限制：Symbol 可以显式转换为字符串（String(sym)），但不能隐式转换（sym + "" 会抛出错误）
3. NaN 比较：NaN === NaN 为 false，但 Object.is(NaN, NaN) 为 true
4. -0 字符串转换：-0 强制转换为字符串 "0"，而不是 "-0"
5. 布尔值 → 数字：true 变为 1，false 变为 0
6. null 和 undefined：它们彼此强制相等（null == undefined 为 true）

来源: types-grammar/ch4.md197-203 types-grammar/ch4.md516-517 types-grammar/ch4.md319-324 types-grammar/ch4.md132-138 types-grammar/ch4.md187-190 types-grammar/ch4.md332

装箱和自动装箱

自动装箱是当访问属性或方法时，原始值隐式转换为其对象包装形式的过程。

这种机制允许原始值“借用”其构造函数的原型方法

基本类型	对象包装器	原型
字符串	字符串	String.prototype
数字	数字	Number.prototype
布尔值	布尔值	Boolean.prototype
symbol	符号	Symbol.prototype
bigint	BigInt	BigInt.prototype

原始值临时包装在其相应的对象包装器中，允许在丢弃包装器之前访问原型方法。

来源: types-grammar/ch2.md98-101 types-grammar/ch3.md114-146

运算符中的强制转换

不同的 JavaScript 运算符会触发不同的强制转换模式

运算符	强制转换模式
+	如果任一操作数为字符串则进行字符串连接，否则进行数值加法
-, *, /, %	两个操作数都进行数值转换
<, >, <=, >=	如果操作数并非都为字符串则进行数值比较，否则进行词典字符串比较
==, !=	如果类型不同则进行类型强制转换，遵循特定规则
===, !==	无强制转换，严格相等检查
&&, `

来源: types-grammar/ch2.md511-542 types-grammar/ch4.md471-483

强制转换路径总结

来源: types-grammar/ch4.md42-254

类型强制转换是 JavaScript 类型系统的一个基本方面，它允许值通过显式转换或隐式操作在不同类型之间进行转换。理解各种强制转换路径及其行为对于编写可预测的 JavaScript 代码至关重要。