JavaScript 原始值与包装对象

本文转载自微信公众号「菜鸟小栈」，作者文弱书生陈皮皮  。转载本文请联系菜鸟小栈公众号。

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前言

随着 JavaScript 越来越流行，越来越多地开发者开始接触并使用 JavaScript。

同时我也发现，有不少开发者对于 JavaScript 最基本的原始值和包装对象都没有很清晰的理解。

那么本篇文章，就由渣皮来给大家详细介绍一下它们。

话不多说，Let's go!

正文

原始类型 (Primitive types)

原始类型也被称为“基本类型”。

目前在 JavaScript 中有以下几种原始类型：

  • string(字符串)
  • number(数字)
  • boolean(布尔)
  • null(空)
  • undefined(未定义)
  • bigint(大整数，ES6)
  • symbol(标志?ES6)

如下：

 
 
 
      
  
  
  1. typeof 'chenpipi';  // "string" 
    2.   
  
  
  2. typeof 12345;       // "number" 
    3.   
  
  
  3. typeof true;        // "boolean" 
    4.   
  
  
  4. typeof null;        // "object" 
    5.   
  
  
  5. typeof undefined;   // "undefined" 
    6.   
  
  
  6. typeof 12345n;      // "bigint" 
    7.   
  
  
  7. typeof Symbol();    // "symbol" 
    8.

 特别注意

typeof null 虽然返回 "object"，但是这不代表 null 就是对象，这其实是 JavaScript 的一个 Bug，且从 JavaScript 诞生以来便如此。

在 JavaScript 最初的实现中，JavaScript 中的值是由一个表示类型的标签和实际数据值表示的。对象的类型标签是 0。由于 null 代表的是空指针(大多数平台下值为 0x00)，因此，null 的类型标签是 0，typeof null 也因此返回 "object"。

The history of “typeof null”：https://2ality.com/2013/10/typeof-null.html

原始值 (Primitive values)

原始值也就是原始类型的值(数据)。

A primitive value is data that is not an object and has no methods.

原始值是一种没有任何方法的非对象数据。

也就是说，string、number 和 boolean 等原始类型的值本身是没有任何属性和方法的。

 这个时候嗅觉敏锐的小伙伴是不是已经察觉到有什么不对劲了?

是孜然!我加了孜然!(手动狗头并划掉)

这里有一个非常有意思的点，但是在讨论这个问题之前，先让我们认识下包装对象。

包装对象 (Wrapper objects)

除了 null 和 undefined 外的原始类型都有其相应的包装对象：

  • String(字符串)
  • Number(数字)
  • Boolean(布尔)
  • BigInt(大整数，ES6)
  • Symbol(标志?ES6)

对象 (Object)

对象是引用类型。

首先，包装对象本身是一个对象，也是函数。

 
 
 
      
  
  
  1. String instanceof Object;   // true 
    2.   
  
  
  2. String instanceof Function; // true 
    3.

构造函数 (Constructor)

实例 (Instance)

其中 String、Number 和 Boolean 均支持使用 new 运算符来创建对应的包装对象实例。

例如 String 的声明(节选)：

 
 
 
      
  
  
  1. interface StringConstructor { 
    2.   
  
  
  2.   new(value?: any): String; 
    3.   
  
  
  3.   (value?: any): string; 
    4.   
  
  
  4.   readonly prototype: String; 
    5.   
  
  
  5. } 
    6.   
  
  
  6. declare var String: StringConstructor; 
    7.

使用 new 运算符得到的数据是对象(Object)：

 
 
 
      
  
  
  1. // 字符串 
    2.   
  
  
  2. typeof 'pp';                      // "string" 
    3.   
  
  
  3. typeof new String('pp');          // "object" 
    4.   
  
  
  4. new String() instanceof Object;   // true 
    5.   
  
  
  5. // 数字 
    6.   
  
  
  6. typeof 123;                       // "number" 
    7.   
  
  
  7. typeof new Number(123);           // "object" 
    8.   
  
  
  8. new Number() instanceof Object;   // true 
    9.   
  
  
  9. // 布尔 
    10.   
  
  
  10. typeof true;                      // "boolean" 
    11.   
  
  
  11. typeof new Boolean(true);         // "object" 
    12.   
  
  
  12. new Boolean() instanceof Object;  // true 
    13.

我们可以调用包装对象实例的 valueOf() 函数来获取其原始值：

 
 
 
      
  
  
  1. // 字符串 
    2.   
  
  
  2. let s = new String('pp'); 
    3.   
  
  
  3. s.valueOf();                // "pp" 
    4.   
  
  
  4. typeof s.valueOf();         // "string" 
    5.   
  
  
  5. // 数字 
    6.   
  
  
  6. let n = new Number(123); 
    7.   
  
  
  7. n.valueOf();                // 123 
    8.   
  
  
  8. typeof n.valueOf();         // "number" 
    9.   
  
  
  9. // 布尔 
    10.   
  
  
  10. let b = new Boolean(true); 
    11.   
  
  
  11. b.valueOf();                // true 
    12.   
  
  
  12. typeof b.valueOf();         // "boolean" 
    13.

“异类” (Attention)

而 BigInt 和 Symbol 都属于“不完整的类”，不支持 new 运算符。

例如 BigInt 的声明(节选)：

 
 
 
      
  
  
  1. interface BigIntConstructor { 
    2.   
  
  
  2.   (value?: any): bigint; 
    3.   
  
  
  3.   readonly prototype: BigInt; 
    4.   
  
  
  4. } 
    5.   
  
  
  5. declare var BigInt: BigIntConstructor; 
    6.

可以看到 BigInt 的声明中没有 new 运算符相关函数。

普通函数 (Function)

包装对象也可以作为普通函数来使用。

其中 String()、Number() 和 Boolean() 函数都可以用来对任意类型的数据进行显式类型转换。

另外 Object() 函数也可用于显式类型转换，但本文不再展开。

String

示例代码：

 
 
 
      
  
  
  1. typeof String();    // "string" 
    2.   
  
  
  2. String();           // "" 
    3.   
  
  
  3. String('pp');       // "pp" 
    4.   
  
  
  4. String(123);        // "123" 
    5.   
  
  
  5. String(true);       // "true" 
    6.   
  
  
  6. String(false);      // "false" 
    7.   
  
  
  7. String(null);       // "null" 
    8.   
  
  
  8. String(undefined);  // "undefined" 
    9.   
  
  
  9. String([]);         // "" 
    10.   
  
  
  10. String({});         // "[object Object]" 
    11.

小贴士 1

当我们使用 String() 函数来转换对象时，JavaScript 会先访问对象上的 toString() 函数，如果没有实现，则会顺着原型链向上查找。

举个栗子：执行 String({ toString() { return 'pp'; } }) 返回的结果是 "pp"，并非 "[object Object]"。

所以 String() 函数并不能够用来判断一个值是否为对象(会翻车)。

小贴士 2

常用的判断对象的方式为 Object.prototype.toString({}) === '[object Object]'。

举个栗子：执行 Object.prototype.toString({ toString() { return 'pp'; } }) 返回的是 "[object Object]"。

Number

 示例代码：

 
 
 
      
  
  
  1. typeof Number();    // "number" 
    2.   
  
  
  2. Number();           // 0 
    3.   
  
  
  3. Number('');         // 0 
    4.   
  
  
  4. Number('pp');       // NaN 
    5.   
  
  
  5. Number(123);        // 123 
    6.   
  
  
  6. Number(true);       // 1 
    7.   
  
  
  7. Number(false);      // 0 
    8.   
  
  
  8. Number(null);       // 0 
    9.   
  
  
  9. Number(undefined);  // NaN 
    10.   
  
  
  10. Number([]);         // 0 
    11.   
  
  
  11. Number({});         // NaN 
    12.

小贴士

对于 Number() 函数来说，可能最实用的转换就是将 true 和 false 转换为 1 和 0 吧。

Boolean

示例代码：

 
 
 
      
  
  
  1. typeof Boolean();   // "boolean" 
    2.   
  
  
  2. Boolean();          // false 
    3.   
  
  
  3. Boolean('');        // false 
    4.   
  
  
  4. Boolean('pp');      // true 
    5.   
  
  
  5. Boolean(0);         // false 
    6.   
  
  
  6. Boolean(1);         // true 
    7.   
  
  
  7. Boolean(null);      // false 
    8.   
  
  
  8. Boolean(undefined); // false 
    9.   
  
  
  9. Boolean([]);        // true 
    10.   
  
  
  10. Boolean({});        // true 
    11.

小贴士

某些情况下，我们会在数据中使用 0 和 1 来表示真假状态，此时就可以使用 Boolean() 进行状态的判断。

BigInt

BigInt() 函数用于将整数转换为大整数。

该函数接受一个整数作为参数，传入参数若为浮点数或任何非数字类型数据都会报错。

 示例代码：

 
 
 
      
  
  
  1. BigInt(123);        // 123n 
    2.   
  
  
  2. BigInt(123n);       // 123n 
    3.   
  
  
  3. typeof 123n;        // "bigint" 
    4.   
  
  
  4. typeof BigInt(123); // "bigint" 
    5.

BigInt & Number

需要注意的是，BigInt 和 Number 是不严格相等(宽松相等)的。

示例代码：

 
 
 
      
  
  
  1. 123n === 123; // false 
    2.   
  
  
  2. 123n == 123;  // true 
    3.

Symbol

Symbol() 函数用于创建一个 symbol 类型的值。

该函数接受一个字符串作为描述符(参数)，如果传入其他类型的值则会被转换为字符串(除了 undefined)。

注意，每一个 symbol 值都是独一无二的，即使它们的描述符都是一样的。

且 symbol 类型的数据只能通过 Symbol() 函数来创建。

示例代码：

 
 
 
      
  
  
  1. // 后面的返回值是 Devtools 模拟出来的，并非实际值 
    2.   
  
  
  2. Symbol('pp');                   // Symbol(pp) 
    3.   
  
  
  3. Symbol(123);                    // Symbol(123) 
    4.   
  
  
  4. Symbol(null);                   // Symbol(null) 
    5.   
  
  
  5. Symbol({});                     // Symbol([object Object]) 
    6.   
  
  
  6.  
    7.   
  
  
  7. // 类型 
    8.   
  
  
  8. typeof Symbol('pp');            // "symbol" 
    9.   
  
  
  9. Symbol('pp') === Symbol('pp');  // false 
    10.   
  
  
  10.  
    11.   
  
  
  11. // 描述符 
    12.   
  
  
  12. Symbol('pp').description;       // "pp" 
    13.   
  
  
  13. Symbol(123).description;        // "123" 
    14.   
  
  
  14. Symbol({}).description;         // "[object Object]" 
    15.   
  
  
  15. Symbol().description;           // undefined 
    16.   
  
  
  16. Symbol(undefined).description;  // undefined 
    17.

原始值不是对象 (Primitive not Object)

有意思的来了~

没有属性和方法 (No properties, no functions)

本文前面有提到：「原始值是一种没有任何方法的非对象数据。」

我们都知道对象(Object)上可以有属性和方法。

但是字符串不是对象，所以你不能给字符串增加属性。

 做个小实验：

 
 
 
      
  
  
  1. let a = 'chenpipi'; 
    2.   
  
  
  2. console.log(a.length);  // 8 
    3.   
  
  
  3. // 尝试增加新的属性 
    4.   
  
  
  4. a.name = '吴彦祖'; 
    5.   
  
  
  5. console.log(a.name);    // undefined 
    6.   
  
  
  6. // 尝试修改已有的属性 
    7.   
  
  
  7. typeof a.slice;         // "function" 
    8.   
  
  
  8. a.slice = null; 
    9.   
  
  
  9. typeof a.slice;         // "function" 
    10.

渣皮小剧场

此时一位头铁的小伙伴使用了反驳技能。

渣皮你别在这忽悠人了，我平时写 Bug 哦不写代码的时候明明可以调用到字符串、数字和布尔值上的方法!

 比如下面这段代码，能够正常执行并得到符合预期的结果：

 
 
 
      
  
  
  1. // 字符串 
    2.   
  
  
  2. let s = 'chenpipi'; 
    3.   
  
  
  3. s.toUpperCase();      // "CHENPIPI" 
    4.   
  
  
  4. 'ChenPiPi'.slice(4);  // "PiPi" 
    5.   
  
  
  5. // 数字 
    6.   
  
  
  6. let n = 123; 
    7.   
  
  
  7. n.toString();         // "123" 
    8.   
  
  
  8. (123.45).toFixed(2);  // "123.5" 
    9.   
  
  
  9. // 布尔值 
    10.   
  
  
  10. let b = true; 
    11.   
  
  
  11. b.toString();         // "true" 
    12.   
  
  
  12. false.toString();     // "false" 
    13.

无用小知识

有没有发现，数字的字面量后面不能直接调用函数?例如执行 123.toString() 会报 SyntaxError(语法错误)。

这是因为数字(浮点数)本身会用到小数点 .，而调用函数也需要用小数点，这时就出现了歧义(字符串和布尔值就没有这种烦恼)。

对于这种情况，我们可以使用括号 () 将数字包裹起来，如 (123).toString();或者使用两个连续的小数点 .. 来调用函数，如 123..toString()。

奇了怪了

那么既然字符串不是对象，那么为什么字符串会有属性和方法呢?

转念一想，数字就是数字，数字身上怎么会有方法呢?

这确实不符合逻辑，但是这又与实际相矛盾。

咋回事呢???

替身使者 (I can't translate this)

答案揭晓~

暗中操作

以字符串(string)为例，当我们在代码中读取字符串的属性或者方法时， JavaScript 会静默地执行下面的操作：

  1. 将字符串通过 new String() 的方式来创建一个临时的包装对象实例;
  2. 通过创建的对象来执行我们的代码逻辑(读取属性或执行函数);
  3. 临时对象不再使用，可以被销毁。

如下面的栗子：

 
 
 
      
  
  
  1. let a = 'chenpipi'; 
    2.   
  
  
  2. console.log(a);   // "chenpipi" 
    3.   
  
  
  3. // ------------------------------ 
    4.   
  
  
  4. let b1 = a.length; 
    5.   
  
  
  5. console.log(b1);  // 8 
    6.   
  
  
  6. // 上面的代码相当于： 
    7.   
  
  
  7. let b2 = (new String(a)).length; 
    8.   
  
  
  8. console.log(b2);  // 8 
    9.   
  
  
  9. // ------------------------------ 
    10.   
  
  
  10. let c1 = a.toUpperCase(); 
    11.   
  
  
  11. console.log(c1);  // "CHENPIPI" 
    12.   
  
  
  12. // 上面的代码相当于： 
    13.   
  
  
  13. let c2 = (new String(a)).toUpperCase(); 
    14.   
  
  
  14. console.log(c2);  // "CHENPIPI" 
    15.

数字(number)和布尔值(boolean)同理，但数字通过 new Number() 来创建临时对象，而布尔值则通过 new Boolean() 来创建。

除了上面的例子，最有力的证明，就是他们的构造函数：

 
 
 
      
  
  
  1. 'chenpipi'.constructor === String;  // true 
    2.   
  
  
  2. (12345).constructor === Number;     // true 
    3.   
  
  
  3. true.constructor === Boolean;       // true 
    4.

这一切都是 JavaScript 在暗中完成的，且过程中产生的临时对象都是一次性的(用完就丢)。

原来如此

芜湖，这么一来就说得通了!

这也就能解释为什么我们能够访问字符串上的属性和方法，却不能增加或修改属性。

那是因为我们实际操作的目标其实是 JavaScript 创建的临时对象，而并非字符串本身!

所以我们的增加或修改操作实际上是生效了的，只不过是在临时对象上生效了!

 就像这样：

 
 
 
      
  
  
  1. // 代码中： 
    2.   
  
  
  2. let a = 'chenpipi'; 
    3.   
  
  
  3. a.name = '吴彦祖'; 
    4.   
  
  
  4. console.log(a.name);  // undefined 
    5.   
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  6. // 相当于： 
    7.   
  
  
  7. let a = 'chenpipi'; 
    8.   
  
  
  8. (new String(a)).name = '吴彦祖'; 
    9.   
  
  
  9. console.log(a.name);  // undefined 
    10.   
  
  
  10.  
    11.   
  
  
  11. // 相当于： 
    12.   
  
  
  12. let a = 'chenpipi'; 
    13.   
  
  
  13. let temp = new String(a); 
    14.   
  
  
  14. temp.name = '吴彦祖'; 
    15.   
  
  
  15. console.log(a.name);  // undefined 
    16.

总结 (Summary)

以上，就是本篇文章的全部内容了。

最后我们来总结一下：

  1. 多数原始类型都有相应的包装对象;
  2. 有些包装对象可以被 new，有些不行;
  3. 包装对象一般被用来进行显式的类型转换;
  4. 对象上有属性和方法;
  5. 原始值上没有属性和方法;
  6. 原始值上也不能有属性和方法;
  7. 但我们可以像操作对象一样来操作原始值;
  8. 这是因为 JavaScript 在执行代码的时候偷偷搞小动作;
  9. JavaScript 会用临时的包装对象来替原始值执行操作。

我们平时写代码的时候不太会注意到这件事，实际上这些也不会影响到我们写代码。

所以，这篇文章不就白看啦?

是，也不全是~

知己知彼，百战百胜。

学会以上这些无用小知识，也算是对 JavaScript 有了更深的理解了吧，至少还能用来吹牛皮(手动狗头~)。

相关资料

《JavaScript 高级程序设计(第4版)》

《JavaScript 权威指南(第6版)》

Primitive - MDN：https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Glossary/Primitive

The history of “typeof null”：https://2ality.com/2013/10/typeof-null.html

网站名称：JavaScript 原始值与包装对象
URL链接：http://www.gawzjz.com/qtweb/news41/187941.html

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