typeof 可以判断哪些类型?instanceof 做了什么?null为什么被typeof错误的判断为了'object'

原创
07/29 07:24
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一、typeof

typeof 操作符唯一的目的就是检查数据类型

类型 typeof 结果
基本类型 undefined "undefined"
Boolean "boolean"
Number "number"
String "string"
BigInt (ECMAScript 2020 新增) "bigint"
Symbol "symbol"
null "object"
引用类型 Object(Object、Array、Map、Set等) "object"
Function "function"

所以,但我们使用 typeof 来判断引用类型变量时,无论是什么类型的变量,它都会返回 Object 。

为此,引入了instanceof

二、instanceof

instanceoftypeof 相比,instanceof 方法要求开发者明确的确认对象为某特定类型。即 instanceof 用于判断引用类型属于哪个构造函数的方法。

var arr = []
arr instanceof Array // true
typeof arr // "object"
// typeof 是无法判断类型是否为数组的

instanceof 操作符检测过程中也会将继承关系考虑在内,所以instanceof 可以在继承关系中用来判断一个实例是否属于它的父类型。

// 判断 f 是否是 Foo 类的实例 , 并且是否是其父类型的实例
function Aoo(){} 
function Foo(){} 
//JavaScript 原型继承
Foo.prototype = new Aoo();
 
var foo = new Foo(); 
console.log(foo instanceof Foo) // true 
console.log(foo instanceof Aoo) // true

f instanceof Foo 的判断逻辑是:

  • f 的 __proto__一层一层往上,是否对应到 Foo.prototype
  • 再往上,看是否对应着Aoo.prototype
  • 再试着判断 f instanceof Object

instanceof 可以用于判断多层继承关系。

三、instanceof 的内部实现原理

instanceof 的内部实现机制是:通过判断对象的原型链上是否能找到对象的 prototype,来确定 instanceof 返回值

1. 内部实现原理

// instanceof 的内部实现 
function instance_of(L, R) {//L 表左表达式,R 表示右表达式,即L为变量,R为类型
  // 取 R 的显示原型
  var prototype = R.prototype
  // 取 L 的隐式原型
  L = L.__proto__
  // 判断对象(L)的类型是否严格等于类型(R)的显式原型
  while (true) { 
    if (L === null) {
      return false
    }
   
    // 这里重点:当 prototype 严格等于 L 时,返回 true
    if (prototype === L) {
      return true
    } 
 
    L = L.__proto__
  } 
}

instanceof 运算符用来检测 constructor.prototype 是否存在于参数 object 的原型链上。

看下面一个例子,instanceof 为什么会返回 true?很显然,an 并不是通过 Bottle() 创建的。

function An() {}
function Bottle() {}
An.prototype = Bottle.prototype = {};

let an = new An();
console.log(an instanceof Bottle); // true

这是因为 instanceof 关心的并不是构造函数,而是原型链。

an.__proto__ === An.prototype; // true
An.prototype === Bottle.prototype; // true
// 即
an.__proto__ === Bottle.prototype; // true

即有 an.__proto__ === Bottle.prototype 成立,所以 an instanceof Bottle 返回了 true

所以,按照 instanceof 的逻辑,真正决定类型的是 prototype,而不是构造函数。

2. Object.prototype.toString(扩展)

还有一个不错的判断类型的方法,就是 Object.prototype.toString ,我们可以利用这个方法来对一个变量的类型来进行比较准确的判断

默认情况下(不覆盖 toString 方法前提下),任何一个对象调用 Object 原生的 toString 方法都会返回 "[object type]",其中 type 是对象的类型;

let obj = {};

console.log(obj); // {}
console.log(obj.toString()); // "[object Object]"
[[Class]]

每个实例都有一个 [[Class]] 属性,这个属性中就指定了上述字符串中的 type (构造函数名)。 [[Class]] 不能直接地被访问,但通常可以间接地通过在这个值上借用默认的 Object.prototype.toString.call(..) 方法调用来展示。

Object.prototype.toString.call("abc"); // "[object String]"
Object.prototype.toString.call(100); // "[object Number]"
Object.prototype.toString.call(true); // "[object Boolean]"
Object.prototype.toString.call(null); // "[object Null]"
Object.prototype.toString.call(undefined); // "[object Undefined]"
Object.prototype.toString.call([1,2,3]); // "[object Array]"
Object.prototype.toString.call(/\w/); // "[object RegExp]"

可以通过 Object.prototype.toString.call(..) 来获取每个对象的类型。

function isFunction(value) {
  return Object.prototype.toString.call(value) === "[object Function]"
}
function isDate(value) {
  return Object.prototype.toString.call(value) === "[object Date]"
}
function isRegExp(value) {
  return Object.prototype.toString.call(value) === "[object RegExp]"
}

isDate(new Date()); // true
isRegExp(/\w/); // true
isFunction(function(){}); //true

或者可写为:

function generator(type){
  return function(value){
    return Object.prototype.toString.call(value) === "[object "+ type +"]"
  }
}

let isFunction = generator('Function')
let isArray = generator('Array');
let isDate = generator('Date');
let isRegExp = generator('RegExp');

isArray([]));    // true
isDate(new Date()); // true
isRegExp(/\w/); // true
isFunction(function(){}); //true
Symbol.toStringTag

Object.prototype.toString 方法可以使用 Symbol.toStringTag 这个特殊的对象属性进行自定义输出。

举例说明:

let bottle = {
  [Symbol.toStringTag]: "Bottle"
};

console.log(Object.prototype.toString.call(bottle)); // [object Bottle]

大部分和环境相关的对象也有这个属性。以下输出可能因浏览器不同而异:

// 环境相关对象和类的 toStringTag:
console.log(window[Symbol.toStringTag]); // Window
console.log(XMLHttpRequest.prototype[Symbol.toStringTag]); // XMLHttpRequest

console.log(Object.prototype.toString.call(window)); // [object Window]
console.log(Object.prototype.toString.call(new XMLHttpRequest())); // [object XMLHttpRequest]

输出结果和 Symbol.toStringTag(前提是这个属性存在)一样,只不过被包裹进了 [object ...] 里。

所以,如果希望以字符串的形式获取内置对象类型信息,而不仅仅只是检测类型的话,可以用这个方法来替代 instanceof

3. 总结

适用于 返回
typeof 基本数据类型 string
instanceof 任意对象 true/false
Object.prototype.toString 基本数据类型、内置对象以及包含 Symbol.toStringTag 属性的对象 string

Object.prototype.toString 基本上就是一增强版 typeof

instanceof 在涉及多层类结构的场合中比较实用,这种情况下需要将类的继承关系考虑在内。

四、null为什么被typeof错误的判断为了'object'

// JavaScript 诞生以来便如此
typeof null === 'object';

在 JavaScript 最初的实现中,JavaScript 中的值是由一个表示类型的标签和实际数据值表示的。对象的类型标签是 0。由于 null 代表的是空指针(大多数平台下值为 0x00),因此,null 的类型标签是 0,typeof null 也因此返回 "object"。(参考来源

曾有一个 ECMAScript 的修复提案(通过选择性加入的方式),但被拒绝了。该提案会导致 typeof null === 'null'

如果用 instanceof 来判断的话:

null instanceof null
// Uncaught TypeError: Right-hand side of 'instanceof' is not an object

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