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表达式和类型转换

Mr.LRH大约 9 分钟

表达式和类型转换

表达式语句

表达式语句实际上就是一个表达式,它是由运算符连接变量或者直接量构成的。

PrimaryExpression 主要表达式

Primary Expression 是表达式的最小单位,它涉及的语法结构也是优先级最高的。

Primary Expression 包含了各种直接量,直接量为直接用某种语法写出来的具有特定类型的值。

任何表达式加上圆括号,都被认为是 Primary Expression。使得圆括号成为改变运算优先顺序的手段。

"abc";            // 字符串
123;              // 数值
null;             // null:使用 null 关键字获取 null 值
true;             // 布尔值
false;            // 布尔值
({});             // 对象
(function(){});   // 函数
(class{});        // 类
/abc/g;           // 正则表达式
this;             // this
myVar;            // 变量:在语法上,把变量称作“标识符引用”
(a + b);          // 任何表达式加上圆括号,都被认为是 Primary Expression

MemberExpression 成员表达式

Member Expression 通常用于访问对象成员。

a.b;          // 使用标识符的属性访问
a["b"];       // 使用字符串的属性访问
f`a${b}c`     // 带函数名的模板表示把模板的各个部分算好后传递给一个函数
super.b;      // 构造函数中,用于访问父类的属性的语法
super['b']
new.target;   // 用于判断函数是否是被new调用
new Foo();    // 带参数列表的new运算

注意,不带参数列表的 new 运算优先级更低,不属于Member Expression。

NewExpression NEW表达式

基本形式:Member Expression 加上 new

不加 new 也可以构成 New Expression,JavaScript 中默认独立的高优先级表达式都可以构成低优先级表达式.

注意,这里的 New Expression 特指没有参数列表的表达式。

// new new Cls(1);
// 可能有两种意思: new(new Cls(1)) 或者 new (new Cls)(1)
// 实际上,等价于 new(new Cls(1))

// 验证
class Cls{
  constructor(n){
    console.log("cls", n);
    return class {
      constructor(n) {
        console.log("returned", n);
      }
    }
  }
}
new (new Cls(1));

// cls 1
// returned undefined
// 从打印结果可知:1 被当做调用 Cls 时的参数传入

CallExpression 函数调用表达式

基本形式:Member Expression 后加一个括号里的参数列表,或者使用 super 关键字代替 Member Expression。

Call Expression就失去了比New Expression优先级高的特性。

a.b(c);
foo();
super();
foo()['b'];
foo().b;
foo()`abc`;
a.b(c)(d)(e);
a.b(c)[3];
a.b(c).d;
a.b(c)`xyz`;

LeftHandSideExpression 左值表达式

New Expression 和 Call Expression 统称 LeftHandSideExpression,左值表达式。

左值表达式最经典的用法是用于构成赋值表达式。

a() = b;    // 这个用法符合语法,只是原生 JavaScript 函数,返回的值不能被赋值
a().c = b;

AssignmentExpression 赋值表达式

最基本的形式是使用等号赋值。

a = b;

a = b = c = d;    // 连续赋值,是右结合的。
// 等价于
a = (b = (c = d)) // d 赋值给 c,然后再把整个表达式的结果赋值给 b,再赋值给 a

a += b;           // 相当于 a = a + b
// 其他的运算符:
// *=、/=、%=、+=、-=、<<=、>>=、>>>=、&=、^=、|=、**=

Expression 表达式

赋值表达式可以构成 Expression 表达式的一部分。在JavaScript中,表达式就是用逗号运算符连接的赋值表达式。

逗号运算符比赋值运算符的优先级更低。“整个表达式的结果”就是“最后一个逗号后的表达式结果”。

a = b, b = 1, null; // 逗号分隔的表达式会顺次执行,表达式的结果为 null

UpdateExpression 更新表达式

左值表达式搭配 ++ -- 运算符,可以形成更新表达式。

注意:在 ES2018 中,前后自增自减运算被放到了同一优先级。

-- a;
++ a;
a --;
a ++;

UnaryExpression 一元运算表达式

更新表达式搭配一元运算符,可以形成一元运算表达式。

delete a.b;
void a;
typeof a;
- a;
~ a;
! a;
await a;

ExponentiationExpression 乘方表达式

乘方表达式由更新表达式构成的。使用 ** 号,结合性是右结合的。

++i ** 30;
2 ** 30;      // 正确
-2 ** 30;     // 报错:-2 是一元运算表达式,不可以放入乘方表达式,如果需要表达类似的逻辑,必需加括号

4 ** 3 ** 2;  // 运算方式为: 4 ** (3 ** 2) = 262144

MultiplicativeExpression 乘法表达式

乘法表达式有三种运算符: * (乘)/ (除)% (除余),它们的优先级一样。

乘方表达式可以构成乘法表达式。

AdditiveExpression 加法表达式

加法表达式是由乘法表达式用 + (加号) 或者 - (减号) 连接构成。

a + b * c;

ShiftExpression 移位表达式

移位表达式由加法表达式构成,移位是一种位运算,分成三种:<< (向左移位)>> (向右移位)>>> (无符号向右移位)

移位运算把操作数看做二进制表示的整数,然后移动特定位数

  • 左移n位相当于乘以2的n次方
  • 右移n位相当于除以2取整n次

普通移位会保持正负数。无符号移位会把减号视为符号位1,同时参与移位。

二进制操作整数并不能提高性能,移位运算这里也仅仅作为一种数学运算存在,这些运算存在的意义也仅仅是照顾C系语言用户的习惯了。

-1 >>> 1  // 2147483647 (2^31)

RelationalExpression 关系表达式

关系表达式使用 > (大于)< (小于)>= (大于等于)<= (小于等于)instanceofin 等运算符号连接,统称为关系运算。

null <= undefined // false
null == undefined // true

EqualityExpression 相等表达式

相等表达式由四种运算符(==!====!==)和关系表达式构成。

类型不同的变量比较时 == 运算只有三条规则:

  • undefined 与 null 相等;
  • 字符串和 Bool 都转为数字再比较;
  • 对象转换成 primitive 类型再比较。
false == '0'                  // true
true == 'true'                // false
[] == 0                       // true
[] == false                   // true
new Boolean('false') == false // false

// 建议仅在确认 == 发生在Number和String类型之间时使用
document.getElementsByTagName('input')[0].value == 100

位运算表达式

位运算表达式含有三种:

  • 按位与表达式(BitwiseANDExpression):使用 & (按位与运算符),把操作数视为二进制整数,然后把两个操作数按位做与运算。
  • 按位异或表达式(BitwiseANDExpression):使用 ^ (按位异或运算符),把操作数视为二进制整数,然后把两个操作数按位做异或运算。异或两位相同时得0,两位不同时得1。
  • 按位或表达式(BitwiseORExpression):使用 | (按位或运算符),把操作数视为二进制整数,然后把两个操作数按位做或运算。
// 两次异或运算相当于取消。可以使用异或运算来交换两个整数的值。
let a = 102, b = 324;

a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;

console.log(a, b);

逻辑与表达式和逻辑或表达式

逻辑与表达式:由按位或表达式经过逻辑与运算符连接构成 逻辑或表达式:由逻辑与表达式经逻辑或运算符连接构成

逻辑与表达式(&&)和逻辑或表达式(||)都不会做类型转换,所以尽管是逻辑运算,但是最终的结果可能是其它类型。

// 短路特性
true || foo();  // foo 将不会执行

ConditionalExpression 条件表达式

条件表达式由逻辑或表达式和条件运算符构成,条件运算符又称三目运算符。

condition ? branch1 : branch2

运算符优先级汇总

将所有运算符按照优先级的不同从高(20)到低(1)排列

优先级运算类型关联性运算符
21圆括号n/a(不相关)( … )
20成员访问从左到右… . …
需计算的成员访问从左到右… [ … ]
new(带参数列表)n/anew … ( … )
函数调用从左到右… ( … )
可选链(Optional chaining)从左到右?.
19new(无参数列表)从右到左new …
18后置递增(运算符在后)n/a… ++
后置递减(运算符在后)… --
17逻辑非从右到左! …
按位非~ …
一元加法+ …
一元减法- …
前置递增++ …
前置递减-- …
typeoftypeof …
voidvoid …
deletedelete …
awaitawait …
16从右到左… ** …
15乘法从左到右… * …
除法… / …
取模… % …
14加法从左到右… + …
减法… - …
13按位左移从左到右… << …
按位右移… >> …
无符号右移… >>> …
12小于从左到右… < …
小于等于… <= …
大于… > …
大于等于… >= …
in… in …
instanceof… instanceof …
11等号从左到右… == …
非等号… != …
全等号… === …
非全等号… !== …
10按位与从左到右… & …
9按位异或从左到右… ^ …
8按位或从左到右`…
7逻辑与从左到右… && …
6逻辑或从左到右`…
5空值合并从左到右… ?? …
4条件运算符从右到左… ? … : …
3赋值从右到左… = …
… += …
… -= …
… **= …
… *= …
… /= …
… %= …
… <<= …
… >>= …
… >>>= …
… &= …
… ^= …
`…= …`
… &&= …
`…= …`
… ??= …
2yield从右到左yield …
yield*yield* …
1展开运算符n/a...
0逗号从左到右… , …

类型转换

装箱转换

每一种基本类型 NumberStringBooleanSymbol 在对象中都有对应的类。装箱转换是把基本类型转换为对应的对象

全局的 Symbol 函数无法使用 new 来调用,可以利用装箱机制得到一个 Symbol 对象,利用一个函数的 call 方法强迫产生装箱。

var symbolObject = (function(){ return this; }).call(Symbol("a"));

console.log(typeof symbolObejct); // object
console.log(symbolObject instanceof Symbol); // true
console.log(symbolObject.constructor == Symbol); // true

装箱机制会频繁产生临时对象,在一些对性能要求较高的场景下,我们应该尽量避免对基本类型做装箱转换。

使用内置的 Object 函数,可以在 JavaScript 代码中显式调用装箱能力。

var symbolObject = Object(Symbol("a"));

console.log(typeof symbolObject); // object
console.log(symbolObject instanceof Symbol); // true
console.log(symbolObject.constructor == Symbol); // true

每一类装箱对象皆有私有的 Class 属性,这些属性可以用 Object.prototype.toString 获取,没有任何方法可以更改私有的 Class 属性,因此 Object.prototype.toString 是可以准确识别对象对应的基本类型的方法,它比 instanceof 更加准确。

var symbolObject = Object(Symbol("a"));

console.log(Object.prototype.toString.call(symbolObject)); // [object Symbol]

注意:call 本身会产生装箱操作,所以需要配合 typeof 来区分基本类型还是对象类型。

拆箱转换

在 JavaScript 标准中,规定了 ToPrimitive 函数,它是对象类型到基本类型的转换(即,拆箱转换)。

对象到 StringNumber 的转换都遵循“先拆箱再转换”的规则:通过拆箱转换,把对象变成基本类型,再从基本类型转换为对应的 String 或者 Number。

var o = {
  valueOf : () => {console.log("valueOf"); return {}},
  toString : () => {console.log("toString"); return {}}
}

o * 2
// 先执行 valueOf,再执行 toString,最后抛出一个 TypeError,这说明拆箱转换失败。打印结果如下:
// valueOf
// toString
// TypeError

String(o)
// 进行 String 的拆箱转换,会优先调用 toString
// toString
// valueOf
// TypeError

// 在 ES6 之后,允许对象通过显式指定 @@toPrimitive Symbol 来覆盖原有的行为。
o[Symbol.toPrimitive] = () => {console.log("toPrimitive"); return "hello"}
// toPrimitive
// hello
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贡献者: lingronghai