关于javascript:深入了解JS类型判断

JS中判断数据类型的形式有很多

  • typeof
  • Object.prototype.toString
  • instanceof
  • Array.isArray

一、回顾

JS数据类型分为根本类型和援用类型。
根本类型

  • undefined
  • null
  • Number
  • String
  • Boolean
  • Symbol

援用类型

  • Object
  • Function

函数是一种非凡的对象,即可调用的对象。

二、typeof

2.1 语法

typeof操作符能够辨别根本类型,函数和对象。

console.log(typeof null) // object
console.log(typeof undefined) // undefined
console.log(typeof 1) // number
console.log(typeof 1.2) // number
console.log(typeof "hello") // string
console.log(typeof true) // boolean
console.log(typeof Symbol()) // symbol
console.log(typeof (() => {})) // function
console.log(typeof {}) // object
console.log(typeof []) // object
console.log(typeof /abc/) // object
console.log(typeof new Date()) // object
  1. typeof有个显著的bug就是typeof nullobject;
  2. typeof无奈辨别各种内置的对象,如Array, Date等。

2.2 原理

JS是动静类型的变量,每个变量在存储时除了存储变量值外,还须要存储变量的类型。JS里应用32位(bit)存储变量信息。低位的1~3个bit存储变量类型信息,叫做类型标签(type tag)

.... XXXX X000 // object
.... XXXX XXX1 // int
.... XXXX X010 // double
.... XXXX X100 // string
.... XXXX X110 // boolean
  1. 只有int类型的type tag应用1个bit,并且取值为1,其余都是3个bit, 并且低位为0。这样能够通过type tag低位取值判断是否为int数据;
  2. 为了辨别int,还剩下2个bit,相当于应用2个bit辨别这四个类型:object, double, string, boolean
  3. 然而nullundefinedFunction并没有调配type tag

如何辨认Function

函数并没有独自的type tag,因为函数也是对象。typeof外部判断如果一个对象实现了[[call]]外部办法则认为是函数。

如何辨认undefined

undefined变量存储的是个非凡值JSVAL_VOID(0-2^30),typeof外部判断如果一个变量存储的是这个非凡值,则认为是undefined

#define JSVAL_VOID              INT_TO_JSVAL(0 - JSVAL_INT_POW2(30))

如何辨认null

null变量存储的也是个非凡值JSVAL_NULL,并且凑巧取值是空指针机器码(0),正好低位bit的值跟对象的type tag是一样的,这也导致驰名的bug:

typeof null // object

很可怜,这个bug也不修复了,因为第一版JS就存在这个bug了。祖传代码,不敢批改啊。

有很多办法能够判断一个变量是一个非null的对象,之前遇到一个比拟经典的写法:

// 利用Object函数的装箱性能
function isObject(obj) {
    return Object(obj) === obj;
}

isObject({}) // true
isObject(null) // false

三、Object.prototype.toString

个别应用Object.prototype.toString辨别各种内置对象。

3.2 语法

console.log(Object.prototype.toString.call(1)); // [object Number],隐式类型转换
console.log(Object.prototype.toString.call('')); // [object String],隐式类型转换
console.log(Object.prototype.toString.call(null)); // [object Null],非凡解决
console.log(Object.prototype.toString.call(undefined)); // [object Undefined],非凡解决
console.log(Object.prototype.toString.call(true)); // [object Boolean],隐式类型转换
console.log(Object.prototype.toString.call( {})); // [object Object]
console.log(Object.prototype.toString.call([])); // [object Array]
console.log(Object.prototype.toString.call(function(){})); // [object Function]
  1. 如果实参是个根本类型,会主动转成对应的援用类型;

Object.prototype.toString不能辨别根本类型的,只是用于辨别各种对象;

  1. nullundefined不存在对应的援用类型,外部非凡解决了;

3.3 原理

外部属性[[Class]]

每个对象都有个外部属性[[Class]],内置对象的[[Class]]的值都是不同的(”Arguments”, “Array”, “Boolean”, “Date”, “Error”, “Function”, “JSON”, “Math”, “Number”, “Object”, “RegExp”, “String”),并且目前[[Class]]属性值只能通过Object.prototype.toString拜访。

Symbol.toStringTag属性

其实Object.prototype.toString外部先拜访对象的Symbol.toStringTag属性值拼接返回值的。

var a = "hello"
console.log(Object.prototype.toString.call(a)); // "[object String]"

// 批改Symbol.toStringTag值
Object.defineProperty(String.prototype, Symbol.toStringTag, {
    get() {
        return 'MyString'
    }
})

console.log(Object.prototype.toString.call(a)); // "[object MyString]"

如果哪个货偷偷批改了内置对象的Symbol.toStringTag属性值,那Object.prototype.toString也就不能失常工作了。

3.4 Object.prototype.toString外部逻辑

综上能够总结Object.prototype.toString的外部逻辑:

  1. 如果实参是undefined, 则返回”[object Undefined]”;
  2. 如果实参是null, 则返回”[object Null]”;
  3. 把实参转成对象
  4. 获取对象的Symbol.toStringTag属性值subType

    • 如果subType是个字符串,则返回[object subType]
    • 否则获取对象的[[Class]]属性值type,并返回[object type]

四、instanceof

4.1 语法

object instanceof constructorFunc

instanceof 操作符判断构造函数constructorFuncprototype属性是否在对象object的原型链上。

Object.create({}) instanceof Object // true
Object.create(null) instanceof Object // false

Function instanceof Object // true
Function instanceof Function // true
Object instanceof Object // true
  1. 作为类型判断的一种形式,instanceof 操作符不会对变量object进行隐式类型转换
"" instanceof String; // false,根本类型不会转成对象
new String('') instanceof String; // true
  1. 对于没有原型的对象或则根本类型间接返回false
1 instanceof Object // false
Object.create(null) instanceof Object // false
  1. constructorFunc必须是个对象。并且大部分状况要求是个构造函数(即要具备prototype属性)
// TypeError: Right-hand side of 'instanceof' is not an object
1 instanceof 1

// TypeError: Right-hand side of 'instanceof' is not callable
1 instanceof ({})

// TypeError: Function has non-object prototype 'undefined' in instanceof check
({}) instanceof (() => {})

4.2 intanceof的缺点

不同的全局执行上下文的对象和函数都是不相等的,所以对于跨全局执行上下文intanceof就不能失常工作了。

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head></head>
    <body>
        <iframe src=""></iframe>
        <script type="text/javascript">
            var iframe = window.frames[0];
            var iframeArr = new iframe.Array();

            console.log([] instanceof iframe.Array) // false
            console.log(iframeArr instanceof Array)  // false
            console.log(iframeArr instanceof iframe.Array)  // true       
        </script>
    </body>
</html>

4.3 原理

Symbol.hasInstance函数

instanceof操作符判断构造函数constructorFuncprototype属性是否在对象object的原型链上。然而能够利用Symbol.hasInstance自定义instanceof操作逻辑。

var obj = {}

// 自定义Symbol.hasInstance办法
Object.defineProperty(obj, Symbol.hasInstance, {
  value: function() {
      return true;
  }
});

1 instanceof obj // true

当然了这个举例没有任何实际意义。只是阐明下Symbol.hasInstance的性能。Symbol.hasInstance本意是自定义构造函数判断实例对象的形式,不要扭转instanceof 的含意。

原型链

4.4 instanceof外部逻辑

综上能够梳理instanceof外部逻辑

object instanceof constructorFunc
  1. 如果constructorFunc不是个对象,或则是null,间接抛TypeError异样;
  2. 如果constructorFunc[Symbole.hasInstance]办法,则返回!!constructorFunc[Symbole.hasInstance](object )
  3. 如果constructorFunc不是函数,间接抛TypeError异样;
  4. 遍历object的原型链,一一跟constructorFunc.prototype属性比拟:

    • 如果object没有原型,则间接返回false;
    • 如果constructorFunc.prototype不是对象,则间接抛TypeError异样。

五、内置的类型判断办法

5.1 Array.isArray

ES5引入了办法Array.isArray专门用于数组类型判断。Object.prototype.toStringinstanceof都不够严格

var arr = []
Object.defineProperty(Array.prototype, Symbol.toStringTag, {
    get() {
        return 'myArray'
    }
})

console.log(Object.prototype.toString.call(arr)); // [object myArray]
console.log(Array.isArray(arr)); // true

console.log(Array.prototype instanceof Array); // false
console.log(Array.isArray(Array.prototype)); // true

不过现实情况下根本都是利用Object.prototype.toString作为Array.isArray的polyfill:

if (!Array.isArray) {
  Array.isArray = function(arg) {
    return Object.prototype.toString.call(arg) === '[object Array]';
  };
}

六、内置对象的prototype属性类型判断

内置的对象Number, String, Boolean, Object, Function, Date, RegExp, Array都是各自类型对象的构造函数,并且他们的prototype属性都是各自实例对象的原型。然而这些内置对象的prototype属性又是什么类型呢?

6.1 Number.prototype

Number.prototype也是个数字,相似Number(0),然而Number.prototype并不是Number的实例。

var prototype = Number.prototype

console.log(prototype == 0); // true

console.log(prototype instanceof Number); // false
console.log(Object.prototype.toString.call(protoype)); // [object Number]

6.2 String.prototype

String.prototype也是字符串,相似"",然而String.prototype并不是String的实例。

var prototype = String.prototype

console.log(prototype == ''); // true
console.log(prototype instanceof String); // false
console.log(Object.prototype.toString.call(prototype)); // [object String]

6.3 Boolean.prototype

Boolean.prototype也是Boolean,相似false,然而Boolean.prototype并不是Boolean的实例。

var prototype = Boolean.prototype

console.log(prototype == false); // true
console.log(prototype instanceof Boolean); // false
console.log(Object.prototype.toString.call(prototype)); // [object Boolean]

6.4 Object.prototype

Object.prototype也是Object,相似Object.create(null)的值(原型为null的空对象),然而Object.prototype并不是Object的实例。

var prototype = Object.prototype

Object.getPrototypeOf(prototype); // null
console.log(prototype instanceof Object); // false
console.log(Object.prototype.toString.call(prototype)); // [object Object]

6.5 Function.prototype

Function.prototype也是Function,是个空函数,然而Function.prototype并不是Function的实例。

var prototype = Function.prototype

console.log(prototype()) // undefined
console.log(prototype instanceof Function); // false
console.log(Object.prototype.toString.call(prototype)); // [object Function]

6.6 Array.prototype

Array.prototype也是Array,是个空数组,然而Array.prototype并不是Array的实例。

var prototype = Array.prototype

console.log(prototype instanceof Array); // false
console.log(Array.isArray(prototype)) // true
console.log(Object.prototype.toString.call(prototype)); // [object Array]

6.6 RegExp.prototype

RegExp.prototype并不是RegExp的实例。然而对于RegExp.prototypeRegExp还是对象存在兼容性问题,有些浏览器下RegExp.prototype也是RegExp,并且是个总返回true的正则。

var prototype = RegExp.prototype
console.log(prototype.test('hello')) // true
console.log(prototype instanceof RegExp); // false
// Chrome v84返回"[object Object]", IE返回"[object RegExp]"
console.log(Object.prototype.toString.call(prototype)); // 

整顿自gitHub笔记:

  1. JS-类型&类型判断
  2. JS-操作符-instanceof

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