数据类型

# 数据类型

# 前言

最新的 ECMAScript 标准定义了 8 种数据类型:

7 种基本数据类型：
- Undefined
- Null
- Boolean
- Number
- BigInt（ECMAScript 2020）
- String
- Symbol（ECMAScript 2015）
1 种复杂数据类型（又称引用数据类型）：
- Object

基本数据类型保存在栈内存，引用类型保存在堆内存中。根本原因在于保存在栈内存的必须是大小固定的数据，引用类型的大小不固定，只能保存在堆内存中，但是可以把它的地址写在栈内存中以供我们访问。

如果是基本数据类型，则按值访问，操作的就是变量保存的值；如果是引用类型的值，我们只是通过保存在变量中的引用类型的地址来操作实际对象。

# 使用 typeof 操作符判断数据类型

typeof 用于检测给定变量的数据类型，对一个值使用 typeof 操作符会返回一个表示操作数的类型的字符串。但 typeof 的运算结果，与运行时类型的规定有很多不一致的地方。

我们可以看下表来对照一下。

示例表达式	typeof 结果	运行时类型行为
void(0)	`undefined`	Undefined
null	`object`	Null
true	`boolean`	Boolean
3	`number`	Number
9007199254740992n	`bigint`	BigInt
"ok"	`string`	String
Symbol("a")	`symbol`	Symbol
(function(){})	`function`	Function object
{}	`object`	Any other object

在表格中，多数项是对应的，但是请注意 object —— Null 和 function —— Object 是特例，我们理解类型的时候需要特别注意这个区别。

此外，由于 typeof 是一个操作符而不是函数，后面可加括号也可省略。

# 8 种数据类型介绍

# Undefined 类型

Undefined 类型只有一个值，即特殊的 undefined。
在使用 var 声明变量但未对其加以初始化时，这个变量的值就是 undefined；

对未初始化和未声明的变量执行 typeof 操作符都会返回 undefined 值。

显示地初始化变量是明智的选择，这样当 typeof 操作符返回 "undefined" 值时，我们就知道被检测地变量还没有被声明，而不是尚未初始化。（—— 出自红宝书）

# Null 类型

Null 类型也只有一个值，即特殊的 null。
从逻辑角度来看，null 值表示一个空对象指针，所以使用 typeof 操作符检测 null 值时会返回 "object"。

如果定义的变量准备在将来用于保存对象，那么最好将该变量初始化为 null 而不是其他值。这样一来，只要直接检查相应的变量是否等于 null 值就可以知道它是否已经保存了一个对象的引用。（—— 出自红宝书）

实际上，undefined 值是派生自 null 值的，因此 null == undefined 会返回 true，但 null === undefined 则返回 false 了。

# Boolean 类型

Boolean 类型只有两个字面值：true 和 false。

# Number 类型

Number 类型使用 IEEE754 (opens new window) 格式来表示整数和浮点数值。

# 1）浮点数值的整数化

因为保存浮点数值需要得内存空间是保存整数值的两倍，所以凡是可以「整数化」的浮点数都会被转换为整数值，例如：1. 和 1.0 都会被解析为 1。

对于那些极大或极小的数值，可以用 e 表示法（即科学计数法）表示的浮点数值表示。（用 e 表示法表示的数值等于 e 前面的数值乘以 10 的指数次幂）

# 2）数值范围限制

JavaScript 能够表示的最小数值为 Number.MIN_VALUE，在大多数浏览器中这个值是 5e-324；
JavaScript 能够表示的最大数值为 Number.MAX_VALUE，在大多数浏览器中这个值是 1.7976931348623157e+308。

超出范围的正数会被转换成 Infinity（正无穷），超出范围的负数会被转换成 -Infinity（负无穷）。

可以使用 isFinite() 函数判断括号里的参数是否位于最小与最大数值之间。

# 3）特殊的 NaN

NaN，即非数值（Not a Number）是一个特殊的数值。它有两个特点：一是任何涉及 NaN 的操作都会返回 NaN，二是 NaN 与任何值都不相等，包括 NaN 本身。

可以通过 isNaN() 函数来确认括号里的参数是否「不是数值」，需要注意的是，isNaN() 在接收到一个参数后，会尝试将这个值转换为数值，某些不是数值的值会直接转换为数值，例如字符串 "10" 或 Boolean 值。

# 4）数值转换函数

有 3 个函数可以把非数值转换为数值：Number()、parseInt() 和 parseFloat()。

由于 Number() 函数在转换字符串时比较复杂而且不够合理，因此更常用过的是另外两个函数。（—— 出自红宝书）

parseInt() 在转换时可以拥有第二个参数：转换时使用的基数（即多少进制），建议无论在什么情况下都明确指定基数。（—— 出自红宝书）

parseFloat() 只解析十进制值，因此它没有用第二个参数指定基数的用法。另外如果字符串没有小数点，或者小数点后都是零，parseFloat() 会返回整数。

转换规则：这 3 个函数都会忽略字符串前面的空格，直至找到第一个非空格字符。如果第一个字符不是数字字符或负号，就会返回 NaN，直到解析完所有后续字符或者遇到了一个非数字字符。
区别是 parseInt() 转换过程中，小数点不是有效的数字字符；而 parseFloat() 转换过程中，第一个小数点是有效的，后面的小数点是无效的，从第二个小数点开始的后面所有字符会被忽略。

# BigInt 类型（ECMAScript 2020）

BigInt 类型是在 ECMAScript 2020（ES11）引入的新特性。

JavaScript 中能够精确表达的最大数字是 2⁵³ - 1，即 Number.MAX_SAFE_INTEGER，如果超过了这个范围，运算结果就不再准确了。

const max = Number.MAX_SAFE_INTEGER;
console.log(max); // 9007199254740991

console.log(max + 1); // 9007199254740992
console.log(max + 2); // 9007199254740992
console.log(max + 3); // 9007199254740994
console.log(Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1); // true

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而新的 BigInt 数据类型可以解决这个问题，它能够创建更大的数字。

通过在数字末尾加上字母 n，就可以将它转换成 BigInt。但要注意，我们无法将标准数字与 BigInt 数字混合在一起计算，否则将抛出 TypeError。

const bigNum = 100000000000000000000000000000n;
console.log(bigNum + 1n); // 200000000000000000000000000000n
console.log(bigNum + 1); // TypeError: Cannot mix BigInt and other types, use explicit conversions

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# String 类型

String 类型用于表示由零或多个 16 位 Unicode 字符组成的字符序列，即字符串。

数值转换字符串

要把一个值转换为一个字符串有两种方式：

第一种，几乎每个值都有的 toString() 方法（除了 null 和 undefined）。其中数值型字符串在调用该方法时，可以传递一个参数——输出数值的基数（默认是十进制）。

第二种，String() 函数，它在转换过程中，如果值有 toString() 方法，则调用该方法（没有参数）；如果值是 null，则返回 "null"；如果值是 undefined，则返回 "undefined"。

# Symbol 类型（ECMAScript 2015）

Symbol 类型是在 ECMAScript 2015（ES6）引入的新特性。

ES5 的对象属性名都是字符串，这容易造成属性名的冲突。因此 ES6 引入了一种新的基本数据类型 Symbol，表示独一无二的值。它是 JavaScript 语言的第七种数据类型，

关于 Symbol 的知识点可以参考阮一峰老师编写的《ES6标准入门（第3版）》中 Symbol (opens new window) 章节。

# Object 类型

JavaScript 中的对象是一组数据和功能的集合。对象可以通过执行 new 操作符后跟要创建的对象类型的名称来创建。

简单说，对象就是一组“键值对”（key-value）的集合，是一种无序的复合数据集合。

# 判断数据类型

JavaScript 中判断数据类型主要有下列几种方式：

# typeof

typeof 只能区分基本类型：undefined、object、boolean、number、bigint，string，symbol，function，object，对于 null、array、object 来说，使用 typeof 都会统一返回 object 字符串。

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

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# Object.prototype.toString.call()

Object.prototype.toString.call() 能用于判断原生引用类型数据，返回一个形如 "[object XXX]" 的字符串。

判断基本类型：

Object.prototype.toString.call(null); // "[object Null]"
Object.prototype.toString.call(undefined); // "[object Undefined]"
Object.prototype.toString.call('abc'); // "[object String]"
Object.prototype.toString.call(123); // "[object Number]"
Object.prototype.toString.call(true); // "[object Boolean]"

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判断原生引用类型：

// 函数类型
function fn(){
  console.log('test');
}
Object.prototype.toString.call(fn); // "[object Function]"

// 日期类型
var date = new Date();
Object.prototype.toString.call(date); // "[object Date]"

// 数组类型
var arr = [1,2,3];
Object.prototype.toString.call(arr); // "[object Array]"

// 正则表达式
var reg = /[hbc]at/gi;
Object.prototype.toString.call(reg); // "[object RegExp]"

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但是无法判断自定义类型：

function Person(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}
var person = new Person("Rose", 18);
Object.prototype.toString.call(arr); // "[object Object]"

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很明显这种方法不能准确判断 person 是 Person 类的实例。

# instanceof

instanceof 运算符用于测试构造函数的 prototype 属性是否出现在对象的原型链中的任何位置，

可以用来判断某个构造函数的 prototype 属性是否存在另外一个要检测对象的原型链上，即判断一个对象是否是某个构造函数或其子构造函数的实例。

它的用法类似于 object instanceof class

注意左侧必须是对象（object），如果不是，直接返回 false。

function Person(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}
var person = new Person("Rose", 18);
console.log(person instanceof Person); // true

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# 数据类型转换

参考 JavaScript 类型转换 (opens new window)。

# 参考资料

《JavaScript高级程序设计（第3版）》
《ES6标准入门（第3版）》
MDN：JavaScript 数据类型和数据结构 (opens new window)

（完）

栈空间和堆空间