JS的{} + {}与{} + []的结果是什么？js数据类型转换详解

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在JS中的运算符共同的情况中，(+)符号是很常见的一种，它有以下的使用情况:

• 数字的加法运算，二元运算
• 字符串的连接运算，二元运算，最高优先
• 正号，一元运算，可延伸为强制转换其他类型的运算元为数字类型

当然，如果考虑多个符号一起使用时，(+=)与(++)又是另外的用途。

另一个常见的是花括号({})，它有两个用途也很常见:

• 对象的字面文字定义
• 区块语句

所以，要能回答这个问题，要先搞清楚重点是什么？

第一个重点是:

加号(+)运算在JS中在使用上的规定是什么。

第二个重点则是:

对象在JS中是怎么转换为原始数据类型的值的。

加号运算符(+)

除了上面说明的常见情况外，在标准中转换的规则还有以下几个，要注意它的顺序:

operand + operand = result

1. 使用ToPrimitive运算转换左与右运算元为原始数据类型值(primitive)
2. 在第1步转换后，如果有运算元出现原始数据类型是"字符串"类型值时，则另一运算元作强制转换为字符串，然后作字符串的连接运算(concatenation)
3. 在其他情况时，所有运算元都会转换为原始数据类型的"数字"类型值，然后作数学的相加运算(addition)

ToPrimitive内部运算

因此，加号运算符只能使用于原始数据类型，那么对于对象类型的值，要如何转换为原始数据类型？下面说明是如何转换为原始数据类型的。

在ECMAScript 6th Edition #7.1.1，有一个抽象的ToPrimitive运算，它会用于对象转换为原始数据类型，这个运算不只会用在加号运算符，也会用在关系比较或值相等比较的运算中。下面有关于ToPrimitive的说明语法:

ToPrimitive(input, PreferredType?)

input代表代入的值，而PreferredType可以是数字(Number)或字符串(String)其中一种，这会代表"优先的"、"首选的"的要进行转换到哪一种原始类型，转换的步骤会依这里的值而有所不同。但如果没有提供这个值也就是预设情况，则会设置转换的hint值为"default"。这个首选的转换原始类型的指示(hint值)，是在作内部转换时由JS视情况自动加上的，一般情况就是预设值。

而在JS的Object原型的设计中，都一定会有两个valueOf与toString方法，所以这两个方法在所有对象里面都会有，不过它们在转换有可能会交换被调用的顺序。

当PreferredType为数字(Number)时

当PreferredType为数字(Number)时，input为要被转换的值，以下是转换这个input值的步骤:

1. 如果input是原始数据类型，则直接返回input。
2. 否则，如果input是个对象时，则调用对象的valueOf()方法，如果能得到原始数据类型的值，则返回这个值。
3. 否则，如果input是个对象时，调用对象的toString()方法，如果能得到原始数据类型的值，则返回这个值。
4. 否则，抛出TypeError错误。

当PreferredType为字符串(String)时

上面的步骤2与3对调，如同下面所说:

1. 如果input是原始数据类型，则直接返回input。
2. 否则，如果input是个对象时，调用对象的toString()方法，如果能得到原始数据类型的值，则返回这个值。
3. 否则，如果input是个对象时，则调用对象的valueOf()方法，如果能得到原始数据类型的值，则返回这个值。
4. 否则，抛出TypeError错误。

PreferredType没提供时，也就是hint为"default"时

与PreferredType为数字(Number)时的步骤相同。

数字其实是预设的首选类型，也就是说在一般情况下，加号运算中的对象要作转型时，都是先调用valueOf再调用toString。

但这有两个异常，一个是Date对象，另一是Symbol对象，它们覆盖了原来的PreferredType行为，Date对象的预设首选类型是字符串(String)。

因此你会看到在一些教程文件上会区分为两大类对象，一类是 Date 对象，另一类叫 非Date(non-date) 对象。因为这两大类的对象在进行转换为原始数据类型时，首选类型恰好相反。

模拟代码说明

以简单的模拟代码来说明，加号运算符(+)的运行过程就是像下面这个模拟码一样，我想这会很容易理解:

a + b:
    pa = ToPrimitive(a)
    pb = ToPrimitive(b)

    if(pa is string || pb is string)
       return concat(ToString(pa), ToString(pb))
    else
       return add(ToNumber(pa), ToNumber(pb))

步骤简单来说就是，运算元都用ToPrimitive先转换为原始数据类型，然后其一是字符串时，使用ToString强制转换另一个运算元，然后作字符串连接运算。要不然，就是都使用ToNumber强制转换为数字作加法运算。

而ToPrimitive在遇到对象类型时，预设调用方式是先调用valueOf再调用toString，一般情况数字类型是首选类型。

上面说的ToString与ToNumber这两个也是JS内部的抽象运算。

valueOf与toString方法

valueOf与ToString是在Object中的两个必有的方法，位于Object.prototype上，它是对象要转为原始数据类型的两个姐妹方法。从上面的内容已经可以看到，ToPrimitive这个抽象的内部运算，会依照设置的首选的类型，决定要先后调用valueOf与toString方法的顺序，当数字为首选类型时，优先使用valueOf，然后再调用toString。当字符串为首选类型时，则是相反的顺序。预设调用方式则是如数字首选类型一样，是先调用valueOf再调用toString。

JS对于Object与Array的设计

在JS中所设计的Object纯对象类型的valueOf与toString方法，它们的返回如下:

• valueOf方法返回值: 对象本身。
• toString方法返回值: "[object Object]"字符串值，不同的内建对象的返回值是"[object type]"字符串，"type"指的是对象本身的类型识别，例如Math对象是返回"[object Math]"字符串。但有些内建对象因为覆盖了这个方法，所以直接调用时不是这种值。(注意: 这个返回字符串的前面的"object"开头英文是小写，后面开头英文是大写)

你有可能会看过，利用Object中的toString来进行各种不同对象的判断语法，这在以前JS能用的函数库或方法不多的年代经常看到，不过它需要配合使用函数中的call方法，才能输出正确的对象类型值，例如:

> Object.prototype.toString.call([])
"[object Array]"

> Object.prototype.toString.call(new Date)
"[object Date]"

所以，从上面的内容就可以知道，下面的这段代码的结果会是调用到toString方法(因为valueOf方法的返回并不是原始的数据类型):

> 1 + {}
"1[object Object]"

一元正号(+)，具有让首选类型(也就是hint)设置为数字(Number)的功能，所以可以强制让对象转为数字类型，一般的对象会转为:

> +{} //相当于 +"[object Object]"
NaN

当然，对象的这两个方法都可以被覆盖，你可以用下面的代码来观察这两个方法的运行顺序，下面这个都是先调用valueOf的情况:

let obj = {
  valueOf: function () {
      console.log('valueOf');
      return {}; // object
  },
  toString: function () {
      console.log('toString');
      return 'obj'; // string
  }
}
console.log(1 + obj);  //valueOf -> toString -> '1obj'
console.log(+obj); //valueOf -> toString -> NaN
console.log('' + obj); //valueOf -> toString -> 'obj'

先调用toString的情况比较少见，大概只有Date对象或强制要转换为字符串时才会看到:

let obj = {
  valueOf: function () {
      console.log('valueOf');
      return 1; // number
  },
  toString: function () {
      console.log('toString');
      return {}; // object
  }
}
alert(obj); //toString -> valueOf -> alert("1");
String(obj); //toString -> valueOf -> "1";

而下面这个例子会造成错误，因为不论顺序是如何都得不到原始数据类型的值，错误消息是"TypeError: Cannot convert object to primitive value"，从这个消息中很明白的告诉你，它这里面会需要转换对象到原始数据类型:

let obj = {
  valueOf: function () {
      console.log('valueOf');
      return {}; // object
  },
  toString: function () {
      console.log('toString');
      return {}; // object
  }
}

console.log(obj + obj);  //valueOf -> toString -> error!

Array(数组)很常用到，虽然它是个对象类型，但它与Object的设计不同，它的toString有覆盖，说明一下数组的valueOf与toString的两个方法的返回值:

• valueOf方法返回值: 对象本身。(与Object一样)
• toString方法返回值: 相当于用数组值调用join(',')所返回的字符串。也就是[1,2,3].toString()会是"1,2,3"，这点要特别注意。

Function对象很少会用到，它的toString也有被覆盖，所以并不是Object中的那个toString，Function对象的valueOf与toString的两个方法的返回值:

• valueOf方法返回值: 对象本身。(与Object一样)
• toString方法返回值: 函数中包含的代码转为字符串值

Number、String、Boolean三个包装对象

包装对象是JS为原始数据类型数字、字符串、布尔专门设计的对象，所有的这三种原始数据类型所使用到的属性与方法，都是在这上面所提供。

包装对象的valueOf与toString的两个方法在原型上有经过覆盖，所以它们的返回值与一般的Object的设计不同:

• valueOf方法返回值: 对应的原始数据类型值
• toString方法返回值: 对应的原始数据类型值，转换为字符串类型时的字符串值

toString方法会比较特别，这三个包装对象里的toString的细部说明如下:

• Number包装对象的toString方法: 可以有一个传参，可以决定转换为字符串时的进位(2、8、16)
• String包装对象的toString方法: 与String包装对象中的valueOf相同返回结果
• Boolean包装对象的toString方法: 返回"true"或"false"字符串

另外，常被搞混的是直接使用Number()、String()与Boolean()三个强制转换函数的用法，这与包装对象的用法不同，包装对象是必须使用new关键字进行对象实例化的，例如new Number(123)，而Number('123')则是强制转换其他类型为数字类型的函数。

Number()、String()与Boolean()三个强制转换函数，所对应的就是在ECMAScript标准中的ToNumber、ToString、ToBoolean三个内部运算转换的对照表。而当它们要转换对象类型前，会先用上面说的ToPrimitive先转换对象为原始数据类型，再进行转换到所要的类型值。

不管如何，包装对象很少会被使用到，一般我们只会直接使用原始数据类型的值。而强制转换函数因为也有替换的语法，它们会被用到的机会也不多。

实例

字符串 + 其他原始类型

字符串在加号运算有最高的优先运算，与字符串相加必定是字符串连接运算(concatenation)。所有的其他原始数据类型转为字符串，可以参考ECMAScript标准中的ToString对照表，以下为一些简单的例子:

> '1' + 123
"1123"

> '1' + false
"1false"

> '1' + null
"1null"

> '1' + undefined
"1undefined"

数字 + 其他的非字符串的原始数据类型

数字与其他类型作相加时，除了字符串会优先使用字符串连接运算(concatenation)的，其他都要依照数字为优先，所以除了字符串之外的其他原始数据类型，都要转换为数字来进行数学的相加运算。如果明白这项规则，就会很容易的得出加法运算的结果。

所有转为数字类型可以参考ECMAScript标准中的ToNumber对照表，以下为一些简单的例子:

> 1 + true //true转为1, false转为0
2

> 1 + null //null转为0
1

> 1 + undefined //undefined转为NaN
NaN

数字/字符串以外的原始数据类型作加法运算

当数字与字符串以外的，其他原始数据类型直接使用加号运算时，就是转为数字再运算，这与字符串完全无关。

> true + true
2

> true + null
1

> undefined + null
NaN

空数组 + 空数组

> [] + []
""

两个数组相加，依然按照valueOf -> toString的顺序，但因为valueOf是数组本身，所以会以toString的返回值才是原始数据类型，也就是空字符串，所以这个运算相当于两个空字符串在相加，依照加法运算规则第2步骤，是字符串连接运算(concatenation)，两个空字符串连接最后得出一个空字符串。

空对象 + 空对象

> {} + {}
"[object Object][object Object]"

两个空对象相加，依然按照valueOf -> toString的顺序，但因为valueOf是对象本身，所以会以toString的返回值才是原始数据类型，也就是"[object Object]"字符串，所以这个运算相当于两个"[object Object]"字符串在相加，依照加法运算规则第2步骤，是字符串连接运算(concatenation)，最后得出一个"object Object"字符串。

但是这个结果有异常，上面的结果只是在Chrome浏览器上的结果(v55)，怎么说呢？

有些浏览器例如Firefox、Edge浏览器会把{} + {}直译为相当于+{}语句，因为它们会认为以花括号开头({)的，是一个区块语句的开头，而不是一个对象字面量，所以会认为略过第一个{}，把整个语句认为是个+{}的语句，也就是相当于强制求出数字值的Number({})函数调用运算，相当于Number("[object Object]")运算，最后得出的是NaN。

特别注意: {} + {}在不同的浏览器有不同结果

如果在第一个(前面)的空对象加上圆括号(())，这样JS就会认为前面是个对象，就可以得出同样的结果:

> ({}) + {}
"[object Object][object Object]"

或是分开来先声明对象的变量值，也可以得出同样的结果，像下面这样:

> let foo = {}, bar = {};
> foo + bar;

注: 上面说的行为这与加号运算的第一个(前面)的对象字面值是不是个空对象无关，就算是里面有值的对象字面，例如{a:1, b:2}，也是同样的结果。

注: 上面说的Chrome浏览器是在v55版本中的主控台直接运行的结果。其它旧版本有可能并非此结果。

空对象 + 空数组

上面同样的把{}当作区块语句的情况又会发生，不过这次所有的浏览器都会有一致结果，如果{}(空对象)在前面，而[](空数组)在后面时，前面(左边)那个运算元会被认为是区块语句而不是对象字面量。

所以{} + []相当于+[]语句，也就是相当于强制求出数字值的Number([])运算，相当于Number("")运算，最后得出的是0数字。

> {} + []
0

> [] + {}
"[object Object]"

特别注意: 所以如果第一个(前面)是{}时，后面加上其他的像数组、数字或字符串，这时候加号运算会直接变为一元正号运算，也就是强制转为数字的运算。这是个陷阱要小心。

Date对象

Date对象的valueOf与toString的两个方法的返回值:

• valueOf方法返回值: 给定的时间转为UNIX时间(自1 January 1970 00:00:00 UTC起算)，但是以微秒计算的数字值
• toString方法返回值: 本地化的时间字符串

Date对象上面有提及是首选类型为"字符串"的一种异常的对象，这与其他的对象的行为不同(一般对象会先调用valueOf再调用toString)，在进行加号运算时时，它会优先使用toString来进行转换，最后必定是字符串连接运算(concatenation)，例如以下的结果:

> 1 + (new Date())
> "1Sun Nov 27 2016 01:09:03 GMT+0800 (CST)"

要得出Date对象中的valueOf返回值，需要使用一元加号(+)，来强制转换它为数字类型，例如以下的代码:

> +new Date()
1480180751492

Symbols类型

ES6中新加入的Symbols数据类型，它不算是一般的值也不是对象，它并没有内部自动转型的设计，所以完全不能直接用于加法运算，使用时会报错。

总结

{} + {}的结果是会因浏览器而有不同结果，Chrome(v55)中是[object Object][object Object]字符串连接，但其它的浏览器则是认为相当于+{}运算，得出NaN数字类型。

{} + []的结果是相当于+[]，结果是0数字类型。

参考文章

• What is {} + {} in JavaScript?