js 数据类型

JavaScript语言规定了7种语言类型

1. Undefined；
2. Null；
3. Boolean；
4. String；
5. Number；
6. Symbol；
7. Object。

Undefined、Null

我们的第一个问题，为什么有的编程规范要求用void 0代替undefined？现在我们就分别来看一下。

Undefined 类型表示未定义，它的类型只有一个值，就是 undefined。任何变量在赋值前是 Undefined 类型、值为 undefined，一般我们可以用全局变量undefined（就是名为undefined的这个变量）来表达这个值，或者 void 运算来把任一一个表达式变成 undefined 值。

但是呢，因为JavaScript的代码undefined是一个变量，而并非是一个关键字，这是JavaScript语言公认的设计失误之一，所以，我们为了避免无意中被篡改，我建议使用 void 0 来获取undefined值。

Undefined跟 null 有一定的表意差别，null表示的是：“定义了但是为空”。所以，在实际编程时，我们一般不会把变量赋值为 undefined，这样可以保证所有值为 undefined 的变量，都是从未赋值的自然状态。

Null 类型也只有一个值，就是 null，它的语义表示空值，与 undefined 不同，null 是 JavaScript 关键字，所以在任何代码中，你都可以放心用 null 关键字来获取 null 值。

Boolean

Boolean 类型有两个值， true 和 false，它用于表示逻辑意义上的真和假，同样有关键字 true 和 false 来表示两个值。

String

我们来看看字符串是否有最大长度。

String 用于表示文本数据。String 有最大长度是 2^53 - 1，这在一般开发中都是够用的，但是有趣的是，这个所谓最大长度，并不完全是你理解中的字符数。

因为String 的意义并非“字符串”，而是字符串的 UTF16 编码，我们字符串的操作 charAt、charCodeAt、length 等方法针对的都是 UTF16 编码。所以，字符串的最大长度，实际上是受字符串的编码长度影响的。

Note：现行的字符集国际标准，字符是以 Unicode 的方式表示的，每一个 Unicode 的码点表示一个字符，理论上，Unicode 的范围是无限的。UTF是Unicode的编码方式，规定了码点在计算机中的表示方法，常见的有 UTF16 和 UTF8。 Unicode 的码点通常用 U+??? 来表示，其中 ??? 是十六进制的码点值。 0-65536（U+0000 - U+FFFF）的码点被称为基本字符区域（BMP）。

JavaScript 中的字符串是永远无法变更的，一旦字符串构造出来，无法用任何方式改变字符串的内容，所以字符串具有值类型的特征。

JavaScript 字符串把每个 UTF16 单元当作一个字符来处理，所以处理非BMP（超出 U+0000 - U+FFFF 范围）的字符时，你应该格外小心。

JavaScript 这个设计继承自 Java，最新标准中是这样解释的，这样设计是为了“性能和尽可能实现起来简单”。因为现实中很少用到 BMP 之外的字符。

Number

下面，我们来说说Number类型。Number类型表示我们通常意义上的“数字”。这个数字大致对应数学中的有理数，当然，在计算机中，我们有一定的精度限制。

JavaScript中的Number类型有 18437736874454810627(即2^64-2^53+3) 个值。

JavaScript 中的 Number 类型基本符合 IEEE 754-2008 规定的双精度浮点数规则，但是JavaScript为了表达几个额外的语言场景（比如不让除以0出错，而引入了无穷大的概念），规定了几个例外情况：

• NaN，占用了 9007199254740990，这原本是符合IEEE规则的数字；
• Infinity，无穷大；
• -Infinity，负无穷大。

另外，值得注意的是，JavaScript中有 +0 和 -0，在加法类运算中它们没有区别，但是除法的场合则需要特别留意区分，“忘记检测除以-0，而得到负无穷大”的情况经常会导致错误，而区分 +0 和 -0 的方式，正是检测 1/x 是 Infinity 还是 -Infinity。

根据双精度浮点数的定义，Number类型中有效的整数范围是-0x1fffffffffffff至0x1fffffffffffff，所以Number无法精确表示此范围外的整数。

同样根据浮点数的定义，非整数的Number类型无法用 ==（===也不行） 来比较，一段著名的代码，这也正是我们第三题的问题，为什么在JavaScript中，0.1+0.2不能=0.3：

  console.log( 0.1 + 0.2 == 0.3);

这里输出的结果是false，说明两边不相等的，这是浮点运算的特点，也是很多同学疑惑的来源，浮点数运算的精度问题导致等式左右的结果并不是严格相等，而是相差了个微小的值。

所以实际上，这里错误的不是结论，而是比较的方法，正确的比较方法是使用JavaScript提供的最小精度值：

  console.log( Math.abs(0.1 + 0.2 - 0.3) <= Number.EPSILON);

检查等式左右两边差的绝对值是否小于最小精度，才是正确的比较浮点数的方法。这段代码结果就是 true 了。

Symbol

Symbol 是 ES6 中引入的新类型，它是一切非字符串的对象key的集合，在ES6规范中，整个对象系统被用Symbol 重塑。

这里我们只介绍Symbol类型本身：它有哪些部分，它表示什么意思，以及如何创建Symbol类型。

Symbol 可以具有字符串类型的描述，但是即使描述相同，Symbol也不相等。

我们创建 Symbol 的方式是使用全局的 Symbol 函数。例如：

    var mySymbol = Symbol("my symbol");

一些标准中提到的 Symbol，可以在全局的 Symbol 函数的属性中找到。例如，我们可以使用 Symbol.iterator 来自定义 for…of 在对象上的行为：

    var o = new Object

    o[Symbol.iterator] = function() {
        var v = 0
        return {
            next: function() {
                return { value: v++, done: v > 10 }
            }
        }        
    };

    for(var v of o) 
        console.log(v); // 0 1 2 3 ... 9

代码中我们定义了iterator之后，用for(var v of o)就可以调用这个函数，然后我们可以根据函数的行为，产生一个for…of的行为。

这里我们给对象o添加了 Symbol.iterator 属性，并且按照迭代器的要求定义了一个0到10的迭代器，之后我们就可以在for of中愉快地使用这个o对象啦。

这些标准中被称为“众所周知”的 Symbol，也构成了语言的一类接口形式。它们允许编写与语言结合更紧密的 API。

类型转换

StringToNumber

字符串到数字的类型转换，存在一个语法结构，类型转换支持十进制、二进制、八进制和十六进制，比如：

• 30；
• 0b111；
• 0o13；
• 0xFF。

此外，JavaScript支持的字符串语法还包括正负号科学计数法，可以使用大写或者小写的e来表示：

• 1e3；
• -1e-2。

需要注意的是，parseInt 和 parseFloat 并不使用这个转换，所以支持的语法跟这里不尽相同。

在不传入第二个参数的情况下，parseInt只支持16进制前缀“0x”，而且会忽略非数字字符，也不支持科学计数法。

在一些古老的浏览器环境中，parseInt还支持0开头的数字作为8进制前缀，这是很多错误的来源。所以在任何环境下，都建议传入parseInt的第二个参数，而parseFloat则直接把原字符串作为十进制来解析，它不会引入任何的其他进制。

多数情况下，Number 是比 parseInt 和 parseFloat 更好的选择。

NumberToString

在较小的范围内，数字到字符串的转换是完全符合你直觉的十进制表示。当Number绝对值较大或者较小时，字符串表示则是使用科学计数法表示的。这个算法细节繁多，我们从感性的角度认识，它其实就是保证了产生的字符串不会过长。

具体的算法，你可以去参考JavaScript的语言标准。由于这个部分内容，我觉得在日常开发中很少用到，所以这里我就不去详细地讲解了。

装箱转换

每一种基本类型Number、String、Boolean、Symbol在对象中都有对应的类，所谓装箱转换，正是把基本类型转换为对应的对象，它是类型转换中一种相当重要的种类。

前文提到，全局的 Symbol 函数无法使用 new 来调用，但我们仍可以利用装箱机制来得到一个 Symbol 对象，我们可以利用一个函数的call方法来强迫产生装箱。

我们定义一个函数，函数里面只有return this，然后我们调用函数的call方法到一个Symbol类型的值上，这样就会产生一个symbolObject。

我们可以用console.log看一下这个东西的type of，它的值是object，我们使用symbolObject instanceof 可以看到，它是Symbol这个类的实例，我们找它的constructor也是等于Symbol的，所以我们无论从哪个角度看，它都是Symbol装箱过的对象：

    var symbolObject = (function(){ return this; }).call(Symbol("a"));

    console.log(typeof symbolObject); //object
    console.log(symbolObject instanceof Symbol); //true
    console.log(symbolObject.constructor == Symbol); //true

装箱机制会频繁产生临时对象，在一些对性能要求较高的场景下，我们应该尽量避免对基本类型做装箱转换。

使用内置的 Object 函数，我们可以在JavaScript代码中显式调用装箱能力。

    var symbolObject = Object(Symbol("a"));

    console.log(typeof symbolObject); //object
    console.log(symbolObject instanceof Symbol); //true
    console.log(symbolObject.constructor == Symbol); //true

每一类装箱对象皆有私有的 Class 属性，这些属性可以用 Object.prototype.toString 获取：

    var symbolObject = Object(Symbol("a"));

    console.log(Object.prototype.toString.call(symbolObject)); //[object Symbol]

在 JavaScript 中，没有任何方法可以更改私有的 Class 属性，因此Object.prototype.toString 是可以准确识别对象对应的基本类型的方法，它比 instanceof 更加准确。

但需要注意的是，call本身会产生装箱操作，所以需要配合 typeof 来区分基本类型还是对象类型。

拆箱转换

在JavaScript标准中，规定了 ToPrimitive 函数，它是对象类型到基本类型的转换（即，拆箱转换）。

对象到 String 和 Number 的转换都遵循“先拆箱再转换”的规则。通过拆箱转换，把对象变成基本类型，再从基本类型转换为对应的 String 或者 Number。

拆箱转换会尝试调用 valueOf 和 toString 来获得拆箱后的基本类型。如果 valueOf 和 toString 都不存在，或者没有返回基本类型，则会产生类型错误 TypeError。

    var o = {
        valueOf : () => {console.log("valueOf"); return {}},
        toString : () => {console.log("toString"); return {}}
    }

    o * 2
    // valueOf
    // toString
    // TypeError

我们定义了一个对象o，o有valueOf和toString两个方法，这两个方法都返回一个对象，然后我们进行o*2这个运算的时候，你会看见先执行了valueOf，接下来是toString，最后抛出了一个TypeError，这就说明了这个拆箱转换失败了。

到 String 的拆箱转换会优先调用 toString。我们把刚才的运算从o*2换成 String(o)，那么你会看到调用顺序就变了。

    var o = {
        valueOf : () => {console.log("valueOf"); return {}},
        toString : () => {console.log("toString"); return {}}
    }

   String(o)
    // toString
    // valueOf
    // TypeError

在 ES6 之后，还允许对象通过显式指定 @@toPrimitive Symbol 来覆盖原有的行为。

    var o = {
        valueOf : () => {console.log("valueOf"); return {}},
        toString : () => {console.log("toString"); return {}}
    }

    o[Symbol.toPrimitive] = () => {console.log("toPrimitive"); return "hello"}


    console.log(o + "")
    // toPrimitive
    // hello