JavaScript 隐式类型转换详解：抽象操作与 == 规则

前言

深入掌握类型转换机制及其内在规律，有助于编写出更加简洁且安全的代码。

在编码过程中，我们往往有意或无意地编写包含类型转换逻辑的代码。这类代码的返回值有时令人困惑，例如以下工作中常见的表达式：

var a = 1;
var b = '2';
var c = a + b; // '12';

var d = 43;
d == '43';  // true
d === '43'; // false

上述示例较为常见，接下来让我们观察几个更具代表性的案例：

// 例子1
const obj = {
    toString() {
        return : 'xxx';
    }
}
const obj2 = {};

obj.toString();   // "xxx" 当然，我们还是可以使用Object.prototype.toString.call(obj)的，因为这是调用了Object对象，但是如果改写了Object的toString方法，那情况就不一样了。
obj2.toString();  // "[object Object]"

// 例子2
const a = [1,2,3];
const b = [4,5];
a + b;               // "1,2,34,5"

// 例子3
false == [];         // true
false == "";         // true
false == null;       // false
false == undefined;  // false
[] == ![];           // true

面对上述输出结果，你是否也感到困惑？现在让我们深入探索，剖析其中涉及的类型转换过程。

在探讨强制类型转换之前，我们需要思考几个核心问题：不同数据类型的值会经历何种转换？在哪些场景下会发生转换？具体的转换机制是什么？

类型转换的发生通常源于操作值执行了【抽象操作】（ES5规范第9节定义了一系列“仅供内部使用的操作”）。此处简要介绍ToString、ToNumber、ToBoolean，同时还有一个ToPrimitive。

ToString

ToString用于对非字符串类型进行强制类型转换。

• 针对基本数据类型，ToString执行字符串化操作：null转换为"null"，undefined转换为"undefined"，true转换为"true"。对于数字类型的ToString，需注意极大值和极小值会以指数形式表示。

var a = 1.07 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000;
a.toString();  // "1.07e21";

• 针对引用数据类型的ToString，通常调用对象内部的toString()方法进行转换；若对象缺乏该方法，则抛出错误。（注意：自ES5起，使用Objest.create(null)创建的对象，因其[[Prototype]]为null，故不具备toString()和valueOf()方法）。

var a = [1,2,3,4];
a.toString(); // "1,2,3,4"

var b = {
    a: 42,
    foo: 'foo'
}
b.toString(); // "[object Object]"

ToNumber

• 针对基本数据类型，ToNumber的行为等同于调用Number()函数转换为数字。

Number(true);      // 1
Number(false);     // 0
Number(null);      // 0
Number(undefined); // NaN
Number("");        // 0
Number("123");     // 123
Number("123aaa");  // NaN

• 针对引用数据类型，首先判断对象是否包含valueOf()方法；若存在，则对返回值进行类型转换；若不存在，则判断是否包含toSrting()方法，并对其返回值进行类型转换。若两者皆无，则抛出TypeError错误。

var a = { valueOf() { return "42"} };
var b = { toString() { return "42"} };

var c = [1,2];
c.toString = function() { return this.join(""); }

Number(a);  // 42
Number(b);  // 42
Number(c);  // 12
Number([]); // 0
Number([1,2]); // NaN

ToBoolean

关于抽象操作ToBoolean，ES5规范9.2节列举了部分假值，即对这些值进行布尔强制类型转换时将转为false。除这些值外，所有值进行强制类型转换时均得到true。

undefined
null
"" // 空字符串
+0, -0, NaN
false

ToPrimitive

抽象操作ToPrimitive，实际上在ToSting、ToNumber、ToBoolean获取对象原始值时，正是通过ToPrimitive来获取的。获取原始值后，再执行toString()、Number()、Boolean()等类型转换。

总结而言，对值进行类型转换时，若为基本数据类型，则直接对该值执行类型转换；若为引用类型，则先通过ToPrimitive获取原始值，再基于该原始值执行类型转换。

此前所述的【先检查对象是否包含valueOf()，若无则再检查toString()】的过程即为ToPrimitive。

分析完类型转换的具体操作后，接下来我们查看在哪些操作下会触发类型转换。

运算符 +

若操作数中包含字符串，则执行字符串拼接；若操作数为对象，则对对象执行ToPrimitive抽象操作以获取原始值，通常该操作会获取到字符串。最后执行 + 运算。

var a = [1,2];
var b = [3,4];
a + b;  // "1,23,4"

逻辑判断相关

• if(..)
• while(..)和do..while(..)
• 三元表达式 ?:
• for(..; ..; ..){}
• 逻辑或|| 和 逻辑与&& 左边的操作数

上述语句中包含的判断表达式，均会将非布尔值通过抽象操作ToBoolean转换为boolean类型。

== 宽松对等规则

1. 字符串和数字之间的相等比较

• 若Type(x)为数字，Type(y)为字符串，则返回 x === ToNumber(y)的结果。
• 若Type(x)为字符串，Type(y)为数字，则返回 ToNumber(x) === y的结果。

var x = 42;
var y = '42';
x === y;  // false
x == y;   // true   这里转换为: 42 == ToNumber('42') => true

2. 其他类型和布尔类型的相等比较

• 若Type(x)为布尔类型，则返回 ToNumber(x) === y 的结果。
• 若Type(y)为布尔类型，则返回 x === ToNumber(y)的结果。

var x = true;
var y = '42'
x === y; // false
x == y; // false
// false 这里转换为：toNumber(true) == toNumber('42') => 1 == 42  =>  false

3. null 和 undefined 之间的相等比较

• 若x为null，y为undefined，则结果为true。
• 若x为undefined，y为true，则结果为true。

注意：在 == 中null和undefined相等（也与自身相等），除此之外其他值都不与他们相等。因此可利用此特性判断值是否等于null或undefined。

var x = null;
var y;
x === y; // false
x == y; //true

4. 对象和非对象之间的相等比较

• 若Type(x)为字符串或数字，Type(y)为对象，则返回 x == ToPrimitive(y)的结果。
• 若Type(y)为字符串或数字，Type(x)为对象，则返回 ToPrimitive(x) == y的结果。

var a = 42
var b = [42]

a == b; // true
// [42]调用ToPrimitive，返回"42"，变成 "42" == 42，然后又变成 42 == 42，最后两者相等。

var a = "abc";
var b = Object(a); // new String( a )一样
a === b; // false
a == b; // true

此处存在部分值差异

var a = null;
var b = Object(a); // 和Object()一样
a == b; // false

var c = undefined;
var d = Object(c); // 和Object()一样
c == d; // false

var e = NaN;
var f = Object(e); // 和new Number(e) 一样
e == f;  // NaN == NaN => false

由于js中不存在undefined和null对应的封装对象，因此对他们进行Object封装与调用Object()相同，返回常规对象。

而NaN是因为其本身就不等于自身。

总结

总体而言：在宽松对比中，对比的值遵循如下转换优先级，对象 > 非对象（非对象中：字符串，布尔都会ToNumber转为数字，进行比较）。同时需注意NaN（唯一不等于自身的值）、undefined和null这几个值的转换。

当然，宽松对等中仅在不同值对比时进行类型转换。若为相同类型比较，则不进行类型转换。"0" == "" 返回false。因为这是字符串"0"和""的对比，不会执行抽象操作ToNumber。

理解了对象的类型转换均涉及ToPrimitive操作，那么需注意，任何情况下都不要重写对象的valueOf()和toString()方法。

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