一道面试题引发的对javascript类型转换的思考
最近群里有人发了下面这题：
实现一个函数，运算结果可以满足如下预期结果：
add(1)(2)//3 add(1,2,3)(10)//16 add(1)(2)(3)(4)(5)//15
对于一个好奇的切图仔来说，忍不住动手尝试了一下，看到题目首先想到的是会用到高阶函数以及Array.prototype.reduce()
高阶函数(Higher-orderfunction)：高阶函数的意思是它接收另一个函数作为参数。在javascript中，函数是一等公民，允许函数作为参数或者返回值传递。
得到了下面这个解法：
functionadd(){
varargs=Array.prototype.slice.call(arguments);
returnfunction(){
vararg2=Array.prototype.slice.call(arguments);
returnargs.concat(arg2).reduce(function(a,b){
returna+b;
});
}
}
验证了一下，发现错了：
add(1)(2)//3 add(1,2)(3)//6 add(1)(2)(3)//UncaughtTypeError:add(...)(...)isnotafunction(…)
上面的解法，只有在add()()情形下是正确的。而当链式操作的参数多于两个或者少于两个的时候，无法返回结果。
而这个也是这题的一个难点所在，add()的时候，如何既返回一个值又返回一个函数以供后续继续调用？
后来经过高人指点，通过重写函数的valueOf方法或者toString方法，可以得到其中一种解法：
functionadd(){
varargs=Array.prototype.slice.call(arguments);
varfn=function(){
vararg_fn=Array.prototype.slice.call(arguments);
returnadd.apply(null,args.concat(arg_fn));
}
fn.valueOf=function(){
returnargs.reduce(function(a,b){
returna+b;
})
}
returnfn;
}
嗯？第一眼看到这个解法的时候，我是懵逼的。因为我感觉fn.valueOf()从头到尾都没有被调用过，但是验证了下结果：
add(1)//1 add(1,2)(3)//6 add(1)(2)(3)(4)(5)//15
神奇的对了！那么玄机必然是在上面的fn.valueOf=function(){}内了。为何会是这样呢？这个方法是在函数的什么时刻执行的？且听我一步一步道来。
valueOf和toString
先来简单了解下这两个方法：
Object.prototype.valueOf()
用MDN的话来说，valueOf()方法返回指定对象的原始值。
JavaScript调用valueOf()方法用来把对象转换成原始类型的值（数值、字符串和布尔值）。但是我们很少需要自己调用此函数，valueOf方法一般都会被JavaScript自动调用。
记住上面这句话，下面我们会细说所谓的自动调用是什么意思。
Object.prototype.toString()
toString()方法返回一个表示该对象的字符串。
每个对象都有一个toString()方法，当对象被表示为文本值时或者当以期望字符串的方式引用对象时，该方法被自动调用。
这里先记住，valueOf()和toString()在特定的场合下会自行调用。
原始类型
好，铺垫一下，先了解下javascript的几种原始类型，除去Object和Symbol，有如下几种原始类型：
- Number
- String
- Boolean
- Undefined
- Null
在JavaScript进行对比或者各种运算的时候会把对象转换成这些类型，从而进行后续的操作，下面逐一说明：
String类型转换
在某个操作或者运算需要字符串的时候，会触发Object的String转换，举个例子：
varobj={name:'Coco'};
varstr='123'+obj;
console.log(str);//123[objectObject]
转换规则：
- 如果toString方法存在并且返回原始类型，返回toString的结果。
- 如果toString方法不存在或者返回的不是“原始类型”，调用valueOf方法，如果valueOf方法存在，并且返回“原始类型”数据，返回valueOf的结果。
- 其他情况，抛出错误。
上面的例子实际上是：
varobj={name:'Coco'};
varstr='123'+obj.toString();
其中，obj.toString()的值为"[objectObject]"
假设是数组：
vararr=[1,2]; varstr='123'+arr; console.log(str);//1231,2
上面+arr其实是调用了+arr.toString()。
但是，我们可以自己改写对象的toString，valueOf方法:
varobj={
toString:function(){
console.log('调用了obj.toString');
return'111';
}
}
alert(obj);
//调用了obj.toString
//111
上面alert(obj)，obj会自动调用自己的obj.toString()方法转化为原始类型，如果我们不重写它的toString方法，将输出[objectObject]，这里我们重写了toString，而且返回了一个原始类型字符串111，所以最终alert出了111。
上面的转化规则写了，toString方法需要存在并且返回原始类型，那么如果返回的不是一个原始类型，则会去继续寻找对象的valueOf方法：
下面我们尝试证明如果toString()方法不可用的时候系统会调用valueOf()方法，下面我们改写对象的valueOf：
varobj={
toString:function(){
console.log('调用了obj.toString');
return{};
},
valueOf:function(){
console.log('调用了obj.valueOf')
return'110';
}
}
alert(obj);
//调用了obj.toString
//调用了obj.valueOf
//110
从结果可以看到，当toString不可用的时候，系统会再尝试valueOf方法，如果valueOf方法存在，并且返回原始类型（String、Number、Boolean）数据，返回valueOf的结果。
那么如果，toString和valueOf返回的都不是原始类型呢？看下面这个例子：
varobj={
toString:function(){
console.log('调用了obj.toString');
return{};
},
valueOf:function(){
console.log('调用了obj.valueOf')
return{};
}
}
alert(obj);
//调用了obj.toString
//调用了obj.valueOf
//UncaughtTypeError:Cannotconvertobjecttoprimitivevalue
可以发现，如果toString和valueOf方法均不可用的情况下，系统会直接返回一个错误。
Number类型转换
上面描述的是String类型的转换，很多时候也会发生Number类型的转换：
- 调用Number()函数，强制进行Number类型转换
- 调用Math.sqrt()这类参数需要Number类型的方法
- obj==1，进行对比的时候
- obj+1,进行运算的时候
与String类型转换相似，但是Number类型刚好反过来，先查询自身的valueOf方法，再查询自己toString方法：
- 如果valueOf存在，且返回原始类型数据，返回valueOf的结果。
- 如果toString存在，且返回原始类型数据，返回toString的结果。
- 其他情况，抛出错误。
按照上述步骤，分别尝试一下：
varobj={
valueOf:function(){
console.log('调用valueOf');
return5;
}
}
console.log(obj+1);
//调用valueOf
//6
varobj={
valueOf:function(){
console.log('调用valueOf');
return{};
},
toString:function(){
console.log('调用toString');
return10;
}
}
console.log(obj+1);
//调用valueOf
//调用toString
//11
varobj={
valueOf:function(){
console.log('调用valueOf');
return{};
},
toString:function(){
console.log('调用toString');
return{};
}
}
console.log(obj+1);
//调用valueOf
//调用toString
//UncaughtTypeError:Cannotconvertobjecttoprimitivevalue
Boolean转换
什么时候会进行布尔转换呢：
- 布尔比较时
- if(obj),while(obj)等判断时
简单来说，除了下述6个值转换结果为false，其他全部为true：
- undefined
- null
- -0
- 0或+0
- NaN
- ''（空字符串）
Boolean(undefined)//false
Boolean(null)//false
Boolean(0)//false
Boolean(NaN)//false
Boolean('')//false
Function转换
好，最后回到我们一开始的题目，来讲讲函数的转换。
我们定义一个函数如下：
functiontest(){
vara=1;
console.log(1);
}
如果我们仅仅是调用test而不是test()，看看会发生什么？
可以看到，这里把我们定义的test函数的重新打印了一遍，其实，这里自行调用了函数的valueOf方法：
我们改写一下test函数的valueOf方法。
test.valueOf=function(){
console.log('调用valueOf方法');
return2;
}
test;
//输出如下：
//调用valueOf方法
//2
与Number转换类似，如果函数的valueOf方法返回的不是一个原始类型，会继续找到它的toString方法：
test.valueOf=function(){
console.log('调用valueOf方法');
return{};
}
test.toString=function(){
console.log('调用toString方法');
return3;
}
test;
//输出如下：
//调用valueOf方法
//调用toString方法
//3
破题
再看回我正文开头那题的答案，正是运用了函数会自行调用valueOf方法这个技巧，并改写了该方法。我们稍作改变，变形如下：
functionadd(){
console.log('进入add');
varargs=Array.prototype.slice.call(arguments);
varfn=function(){
vararg_fn=Array.prototype.slice.call(arguments);
console.log('调用fn');
returnadd.apply(null,args.concat(arg_fn));
}
fn.valueOf=function(){
console.log('调用valueOf');
returnargs.reduce(function(a,b){
returna+b;
})
}
returnfn;
}
当调用一次add的时候，实际是是返回fn这个function，实际是也就是返回fn.valueOf();
add(1); //输出如下： //进入add //调用valueOf //1
其实也就是相当于：
[1].reduce(function(a,b){
returna+b;
})
//1
当链式调用两次的时候：
add(1)(2); //输出如下： //进入add //调用fn //进入add //调用valueOf //3
当链式调用三次的时候：
add(1)(2)(3); //输出如下： //进入add //调用fn //进入add //调用fn //进入add //调用valueOf //6
可以看到，这里其实有一种循环。只有最后一次调用才真正调用到valueOf，而之前的操作都是合并参数，递归调用本身，由于最后一次调用返回的是一个fn函数，所以最终调用了函数的fn.valueOf，并且利用了reduce方法对所有参数求和。
除了改写valueOf方法，也可以改写toString方法，所以，如果你喜欢，下面这样也可以：
functionadd(){
varargs=Array.prototype.slice.call(arguments);
varfn=function(){
vararg_fn=Array.prototype.slice.call(arguments);
returnadd.apply(null,args.concat(arg_fn));
}
fn.toString=function(){
returnargs.reduce(function(a,b){
returna+b;
})
}
returnfn;
}
这里有个规律，如果只改写valueOf()或是toString()其中一个，会优先调用被改写了的方法，而如果两个同时改写，则会像String转换规则一样，优先查询valueOf()方法，在valueOf()方法返回的是非原始类型的情况下再查询toString()方法。
如果你能认真读完，相信会有所收获。
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