一道面試題引發的對JavaScript類型轉換的思考

來自：ChokCoco

鏈接：www.cnblogs.com/coco1s/p/6509141.html（點擊尾部閱讀原文前往）

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最近群里有人發了下面這題：

實現一個函數，運算結果可以滿足如下預期結果：

對於一個好奇的切圖仔來說，忍不住動手嘗試了一下，看到題目首先想到的是會用到高階函數以及 Array.prototype.reduce()。

高階函數(Higher-order function)：高階函數的意思是它接收另一個函數作為參數。在 javascript 中，函數是一等公民，允許函數作為參數或者返回值傳遞。

得到了下面這個解法：

驗證了一下，發現錯了：

上面的解法，只有在 add()() 情形下是正確的。而當鏈式操作的參數多於兩個或者少於兩個的時候，無法返回結果。

而這個也是這題的一個難點所在，add()的時候，如何既返回一個值又返回一個函數以供後續繼續調用？

後來經過高人指點，通過重寫函數的 valueOf 方法或者 toString 方法，可以得到其中一種解法：

嗯？第一眼看到這個解法的時候，我是懵逼的。因為我感覺 fn.valueOf() 從頭到尾都沒有被調用過，但是驗證了下結果：

神奇的對了！那麼玄機必然是在上面的 fn.valueOf = function() {} 內了。為何會是這樣呢？這個方法是在函數的什麼時刻執行的？且聽我一步一步道來。

valueOf 和 toString

先來簡單了解下這兩個方法：

Object.prototype.valueOf()

用 MDN 的話來說，valueOf() 方法返回指定對象的原始值。

JavaScript 調用 valueOf() 方法用來把對象轉換成原始類型的值（數值、字元串和布爾值）。但是我們很少需要自己調用此函數，valueOf 方法一般都會被 JavaScript 自動調用。

記住上面這句話，下面我們會細說所謂的自動調用是什麼意思。

Object.prototype.toString()

toString() 方法返回一個表示該對象的字元串。

每個對象都有一個 toString() 方法，當對象被表示為文本值時或者當以期望字元串的方式引用對象時，該方法被自動調用。

這裡先記住，valueOf() 和 toString() 在特定的場合下會自行調用。

原始類型

好，鋪墊一下，先了解下 javascript 的幾種原始類型，除去 Object 和 Symbol，有如下幾種原始類型：

Number

String

Boolean

Undefined

Null

在 JavaScript 進行對比或者各種運算的時候會把對象轉換成這些類型，從而進行後續的操作，下面逐一說明：

String 類型轉換

在某個操作或者運算需要字元串而該對象又不是字元串的時候，會觸發該對象的 String 轉換，會將非字元串的類型嘗試自動轉為 String 類型。系統內部會自動調用 toString 函數。舉個例子：

轉換規則：

如果 toString 方法存在並且返回原始類型，返回 toString 的結果。

如果 toString 方法不存在或者返回的不是原始類型，調用 valueOf 方法，如果 valueOf 方法存在，並且返回原始類型數據，返回 valueOf 的結果。

其他情況，拋出錯誤。

上面的例子實際上是：

其中，obj.toString() 的值為 "[object Object]"。

假設是數組：

上面 + arr ，由於這裡是個字元串加操作，後面的 arr 需要轉化為一個字元串類型，所以其實是調用了 + arr.toString() 。

但是，我們可以自己改寫對象的 toString，valueOf 方法:

plain

上面 alert(obj + 1 ) ，obj 會自動調用自己的 obj.toString() 方法轉化為原始類型，如果我們不重寫它的 toString 方法，將輸出 [object Object]1 ，這裡我們重寫了 toString ，而且返回了一個原始類型字元串 111 ，所以最終 alert 出了 1111。

上面的轉化規則寫了，toString 方法需要存在並且返回原始類型，那麼如果返回的不是一個原始類型，則會去繼續尋找對象的 valueOf 方法：

下面我們嘗試證明如果在一個對象嘗試轉換為字元串的過程中，如果 toString() 方法不可用的時候，會發生什麼。

這個時候系統會再去調用 valueOf() 方法，下面我們改寫對象的 toString 和 valueOf：

從結果可以看到，當 toString 不可用的時候，系統會再嘗試 valueOf 方法，如果 valueOf 方法存在，並且返回原始類型（String、Number、Boolean）數據，返回valueOf的結果。

那麼如果，toString 和 valueOf 返回的都不是原始類型呢？看下面這個例子：

可以發現，如果 toString 和 valueOf 方法均不可用的情況下，系統會直接返回一個錯誤。

添加於 2017-03-07：在查證了 ECMAScript5 官方文檔後，發現上面的描述有一點問題，Object 類型轉換為 String 類型的轉換規則遠比上面複雜。轉換規則為：1.設原始值為調用 ToPrimitive 的結果；2.返回 ToString(原始值) 。關於 ToPrimitive 和 ToString 的規則可以看看官方文檔：ECMAScript5 -- ToString

Number 類型轉換

上面描述的是 String 類型的轉換，很多時候也會發生 Number 類型的轉換：

調用 Number() 函數，強制進行 Number 類型轉換

調用 Math.sqrt() 這類參數需要 Number 類型的方法

obj == 1 ，進行對比的時候

obj + 1 , 進行運算的時候

與 String 類型轉換相似，但是 Number 類型剛好反過來，先查詢自身的 valueOf 方法，再查詢自己 toString 方法：

如果 valueOf 存在，且返回原始類型數據，返回 valueOf 的結果。

如果 toString 存在，且返回原始類型數據，返回 toString 的結果。

其他情況，拋出錯誤。

按照上述步驟，分別嘗試一下：

Boolean 轉換

什麼時候會進行布爾轉換呢：

布爾比較時

if(obj) , while(obj) 等判斷時

簡單來說，除了下述 6 個值轉換結果為 false，其他全部為 true：

undefined

null

-0

0或+0

NaN

（空字元串）

Function 轉換

好，最後回到我們一開始的題目，來講講函數的轉換。

我們定義一個函數如下：

如果我們僅僅是調用 test 而不是 test() ，看看會發生什麼？

可以看到，這裡把我們定義的 test 函數的重新列印了一遍，其實，這裡自行調用了函數的 valueOf 方法：

我們改寫一下 test 函數的 valueOf 方法。

與 Number 轉換類似，如果函數的 valueOf 方法返回的不是一個原始類型，會繼續找到它的 toString 方法：

破題

再看回我正文開頭那題的答案，正是運用了函數會自行調用 valueOf 方法這個技巧，並改寫了該方法。我們稍作改變，變形如下：

當調用一次 add 的時候，實際是是返回 fn 這個 function，實際是也就是返回 fn.valueOf();

其實也就是相當於：

當鏈式調用兩次的時候：

當鏈式調用三次的時候：

可以看到，這裡其實有一種循環。只有最後一次調用才真正調用到 valueOf，而之前的操作都是合并參數，遞歸調用本身，由於最後一次調用返回的是一個 fn 函數，所以最終調用了函數的 fn.valueOf，並且利用了 reduce 方法對所有參數求和。

除了改寫 valueOf 方法，也可以改寫 toString 方法，所以，如果你喜歡，下面這樣也可以：

這裡有個規律，如果只改寫 valueOf() 或是 toString() 其中一個，會優先調用被改寫了的方法，而如果兩個同時改寫，則會像 Number 類型轉換規則一樣，優先查詢 valueOf() 方法，在 valueOf() 方法返回的是非原始類型的情況下再查詢 toString() 方法。

後記

像阮一峰老師所說的，「炫耀從來不是我寫作的動機，好奇才是」。本文行文過程也是我自己學習的一個過程，過程中我也遇到了很多困惑，所以即便查閱了官方文檔及大量的文章，但是錯誤及疏漏仍然在所難免，歡迎指正及給出更好的方法。

對於類型轉換，最好還是看看 ECMAScript 規範，拒絕成為伸手黨，自己多嘗試。另外評論處有很多人提出了自己的疑問，值得一看。

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