JS null、undefined和布尔值

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数据类型概述

简介

JavaScript语言的每一个值，都属于某一种数据类型。JavaScript的数据类型共有六种。（ES6又新增了第七种Symbol类型的值。）

  • 数值（number）：整数和小数
  • 字符串（string）：文本。
  • 布尔值（boolean）：表示真伪的两个特殊值，即true（真）和false（假）
  • undefined：表示“未定义”或不存在，即由于目前没有定义，所以此处暂时没有任何值
  • null：表示空值，即此处的值为空。
  • 对象（object）：各种值组成的集合。

通常，数值、字符串、布尔值这三种类型，合称为原始类型的值，即它们是最基本的数据类型，不能再细分了。对象则称为合成类型的值，因为一个对象往往是多个原始类型的值的合成，可以看作是一个存放各种值的容器。至于undefined和null，一般将它们看成两个特殊值。

对象是最复杂的数据类型，又可以分成三个子类型。

  • 狭义的对象（object）
  • 数组（array）
  • 函数（function）

函数其实是处理数据的方法，JavaScript把它当成一种数据类型，可以赋值给变量，这为JavaScript的“函数式编程”奠定了基础。

typeof 运算符

JavaScript有三种方法，可以确定一个值到底是什么类型。

  • typeof运算符
  • instanceof运算符
  • Object.prototype.toString方法

typeof运算符可以返回一个值的数据类型。

数值、字符串、布尔值分别返回number、string、boolean。

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typeof 123 // "number"
typeof '123' // "string"
typeof false // "boolean"

函数返回function。

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function f() {}
typeof f // "function"

undefined返回undefined。

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typeof undefined // "undefined"

利用这一点，typeof可以用来检查一个没有声明的变量，而不报错。

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v // ReferenceError: v is not defined
typeof v  // "undefined"

实际编程中，这个特点通常用在判断语句。

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// 错误的写法
if (v) {
  // ...
}
// ReferenceError: v is not defined

// 正确的写法
if (typeof v === "undefined") {
  // ...
}

对象返回object。

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typeof window // "object"
typeof {} // "object"
typeof [] // "object"

上面代码中，空数组（[]）的类型也是object，这表示在JavaScript内部，数组本质上只是一种特殊的对象。这里顺便提一下，instanceof运算符可以区分数组和对象。

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var o = {};
var a = [];

o instanceof Array // false
a instanceof Array // true

null返回object。

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typeof null // "object"

null的类型是object，这是由于历史原因造成的。1995年的JavaScript语言第一版，只设计了五种数据类型（对象、整数、浮点数、字符串和布尔值），没考虑null，只把它当作object的一种特殊值。后来null独立出来，作为一种单独的数据类型，为了兼容以前的代码，typeof null返回object就没法改变了。

null, undefined

概述

null与undefined都可以表示“没有”，含义非常相似。将一个变量赋值为undefined或null，语法效果几乎没区别。

既然含义与用法都差不多，为什么要同时设置两个这样的值，这不是无端增加复杂度吗？这与历史原因有关。

1995 年 JavaScript 诞生时，最初像 Java 一样，只设置了null表示”无”。根据 C 语言的传统，null可以自动转为0。

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Number(null) // 0
5 + null // 5

但是，JavaScript 的设计者 Brendan Eich，觉得这样做还不够。首先，第一版的JavaScript里面，null就像在Java里一样，被当成一个对象，Brendan Eich 觉得表示“无”的值最好不是对象。其次，那时的JavaScript 不包括错误处理机制，Brendan Eich 觉得，如果null自动转为 0，很不容易发现错误。

因此，他又设计了一个undefined。区别是这样的：null是一个表示“空”的对象，转为数值时为0；undefined是一个表示”此处无定义”的原始值，转为数值时为NaN。

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Number(undefined) // NaN
5 + undefined // NaN

用法和含义

null表示该变量有意缺少对象指向，即该处的值现在为空。null常在返回类型应是一个对象，但没有关联的值的地方使用。

undefined表示尚未初始化的变量的值。undefined是全局对象的一个属性。也就是说，它是全局作用域的一个变量。

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// 变量声明了，但没有赋值
var i;
i // undefined

// 调用函数时，应该提供的参数没有提供，该参数等于 undefined
function f(x) {
  return x;
}
f() // undefined

// 对象没有赋值的属性
var  o = new Object();
o.p // undefined

// 函数没有返回值时，默认返回 undefined
function f() {}
f() // undefined

undefined

  • 这个变量从根本上就没有定义
  • 隐藏式 空值

null

  • 这个值虽然定义了，但它并未指向任何内存中的对象
  • 声明式 空值

表现形式

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typeof null  // 'object'
typeof undefined  // 'undefined'

null == undefined  // true
null === undefined  // false
!!null === !!undefined  // true

let a = undefined + 1  // NaN
let b = null + 1  // 1
Number(undefined)  // NaN
Number(null)  // 0

JSON.stringify({a: undefined})  // '{}'
JSON.stringify({b: null})  // '{b: null}'
JSON.stringify({a: undefined, b: null})  // '{b: null}'

function test(n) {
    let undefined = 'test'
    return n === undefined
}

test()           // false
test(undefined)  // false
test('test')     // ture

let undefined = 'test'  // Uncaught SyntaxError: Identifier 'undefined' has already been declared

在if语句中，它们都会被自动转为false。

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if (!undefined) {
  console.log('undefined is false');
}
// undefined is false

if (!null) {
  console.log('null is false');
}
// null is false

深入探索

为什么 typeof null 是 object？

typeof null输出为object其实是一个底层的错误，但直到现阶段都无法被修复。

原因是，在 JavaScript 初始版本中，值以 32 位存储。前 3 位表示数据类型的标记，其余位则是值。

对于所有的对象，它的前 3 位都以 000 作为类型标记位。在 JavaScript 早期版本中，null被认为是一个特殊的值，用来对应 C 中的空指针 。但 JavaScript 中没有 C 中的指针，所以null意味着什么都没有或者void并以全 0(32个) 表示。

因此每当 JavaScript 读取null时，它前端的 3 位将它视为对象类型 ，这也是为什么typeof null返回object的原因。

为什么 null + 1 和 undefined + 1 表现不同？

在执行加法运算前，隐式类型转换会尝试将表达式中的变量转换为number类型。null转化为number时，会转换成 0。undefined转换为number时，会转换为NaN。

至于为什么执行如此的转换方式，我猜测是 JavaScript 早期的一个糟糕设计。

为什么 JSON.stringify 会将值为 undefined 的内容删除？

JSON 会将undefined对应的key删除，这是 JSON 自身的转换原则。

在undefined的情况下，有无该条数据是没有区别的，因为他们在表现形式上并无不同：

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let obj1 = { a: undefined }
let obj2 = {}

console.log(obj1.a)  // undefined
console.log(obj2.a)  // undefined

为什么 let undefiend=’test’ 可以覆盖掉 JavaScript 自身的 undefined？

JavaScript 对于undefined的限制方式为全局创建了一个只读的undefined，但是并没有彻底禁止局部undefined变量的定义。

据说在 JavaScript 高版本禁止了该操作，但没有准确的依据。

请在任何时候，都不要进行undefined变量的覆盖，就算是你的 JSON 转换将undefined转换为''。也不要通过该操作进行，这将是及其危险的行为。

布尔值

布尔值代表“真”和“假”两个状态。“真”用关键字true表示，“假”用关键字false表示。布尔值只有这两个值。

下列运算符会返回布尔值：

  • 前置逻辑运算符： !
  • 相等运算符：===，!==，==，!=
  • 比较运算符：>，>=，<，<=

如果JavaScript预期某个位置应该是布尔值，会将该位置上现有的值自动转为布尔值。转换规则是除了下面六个值被转为false，其他值都视为true。

  • undefined
  • null
  • false
  • 0
  • NaN
  • ""或''（空字符串）

布尔值往往用于程序流程的控制。

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if ('') {
  console.log('true');
}
// 没有任何输出

上面代码中，if命令后面的判断条件，预期应该是一个布尔值，所以JavaScript自动将空字符串，转为布尔值false，导致程序不会进入代码块，所以没有任何输出。

注意，空数组（[]）和空对象（{}）对应的布尔值，都是true。

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if ([]) {
  console.log('true');
}
// true

if ({}) {
  console.log('true');
}
// true
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