前言
记住一句话:
Always use 3 equals unless you have a good reason to use 2.
正文
一、概念
在 JavaScript 中我们经常会使用 ===
(Strict equality,全等运算符)和 ==
(Equality,相等运算符)来比较两个操作数是否相等,它俩都返回一个布尔值的结果(否定形式分别是 !==
和 !=
)。
两者的区别:
===
总是认为不同类型的操作数是不相等的。==
与前者不同,它会尝试强制类型转换且比较不同类型的操作数。(即如果操作数的类型不同,相等运算符会在比较之前尝试将它们转换为相同的类型)
放一张很经典的图,相信很多小伙伴都看过了。
相等运算符(==)判断
二、全等运算符
全等运算符(===
和 !==
)使用全等比较算法来比较两个操作数。
从 MDN 可以看到,大致概括如下:
- 如果操作数的类型不同,则返回
false
。- 如果两个操作数都是对象,只有当它们指向同一个对象时才返回
true
。- 如果两个操作数都为
null
,或者两个操作数都为undefined
,返回true
。- 如果两个操作数有任意一个为
NaN
,返回false
。- 否则,比较两个操作数的值:
- 数字类型必须拥有相同的数值。
+0
和-0
会被认为是相同的值。- 字符串类型必须拥有相同顺序的相同字符。
- 布尔运算符必须同时为
true
或同时为false
。
列举几个示例:
console.log(1 === '1') // false console.log(1 === true) // false console.log(undefined === null) // false console.log({} === {}) // false
以上这些结果相信是毫无疑问的。但是,从写下这篇文章的时候 MDN 上关于 ===
的描述并未涉及 Symbol、BigInt 类型。
那么,我们直接看 ECMAScript 最新标准吧。(#sec-7.2.16)
看起来“好像”只是简单的几句话对吧,翻译一下:
需要注意的是,Type(x)
是 ECMAScript 标准定义的抽象操作(Abstract Operation),并非是 JavaScript 的某个语法,它返回的是 8 种数据类型。如果你多读 ECMAScript 标准,就会发现很多抽象操作里都有引用到 Type(x)
,假设每处都对 Type(x)
进行描述显得多余重复,何不将它抽出来定义成一个抽象操作。(我猜 ECMAScript 标准修订者也是这么想的)
- 如果
x
和y
是两种不同的数据类型,则返回false
。- 如果
x
和y
的类型同时是 Number 或 BigInt 类型,那么
a. 对应返回Number::equal(x, y)
或BigInt::equal(x, y)
的操作结果。- 返回
SameValueNonNumber(x, y)
的结果。注意:该算法与 SameValue 算法的区别在于对有符号零和
NaN
的处理。
原来它是这样的三句话,哎~
1. Number::equal(x, y)
翻译过来就是:
- 如果
x
或y
任意一个的值为NaN
,则返回false
。- 如果
x
和y
的数学量(Number value)是相等的,则返回true
。- 如果
x
为+0
且y
为-0
,则返回true
(反之亦然)。- 以上均不符合,则返回
false
。需要注意的是,
+0
与-0
的数学量是不相等的。(将 Number value 翻译成数学量,不一定准确哈,这是 Google Translation 告诉我的,我没去细究,就那个意思,哈哈)
1 / +0 // Infinity 1 / -0 // -Infinity Infinity === -Infinity // false
2. BigInt::equal(x, y)
如果 x
和 y
均为 BigInt 类型,且具有相同的数学整数值(mathematical integer),则返回 true
,否则返回 false
。
3. SameValueNonNumeric(x, y)
翻译过来就是:
- 断言:
x
既不是 Number 类型,也不是 BigInt 类型。- 断言:
x
与y
的数据类型相同。- 如果
x
是 Undefined 类型,则返回true
。- 如果
x
是 Null 类型,则返回true
。- 如果
x
是String
类型,那么
a. 如果x
和y
是完全相同的代码单元序列(在相应的索引处具有相同的长度和相同的代码单元),则返回true
;否则返回false
。- 如果
x
是 Boolean 类型,那么
a. 如果x
和y
同时为true
,或同时为false
,则返回true
,否则返回false
。- 如果
x
是 Symbol 类型,那么
a. 如果x
和y
都是相同的 Symbol 值,则返回true
,否则返回false
。- 如果
x
和y
是同一个引用值,则返回true
,否则返回false
。几个点注意一下:
Assert
是断言。若以Assert:
为开头的步骤(Step),明确了其算法的不变条件。例如上面的SameValueNonNumeric
算法,第 1、2 步骤明确了x
和y
的具有相同的数据类型,且不为 Number 或 BigInt 类型。可以理解为,这两句断言是该算法的前提条件。
细心的同学可能会发现,类似第 5 条步骤:if Type(x) is String, then...
,接着下一条不是if Type(y) is String, then...
,因为它没必要了,前面的步骤已经明确了它的类型是一致的,如果有反而多余了。回头再看Number::equal(x, y)
算法,其中第 1、2 步骤分别说明了x
为NaN
,y
为NaN
的情况,因为它前置条件没有断言。下文的算法也有类似的情况。- 如果第 3、4 步骤有人不理解的话,看这里。由于 Undefined、Null 类型对应的值分别只有
undefined
、null
。如果x
为 Undefined 类型,则可以推断出x
和y
的值,只能是undefined
,因此返回true
。Null 同理。
注意:本文表示数据类型,均以大写字母开头,例如 Undefined、String 等,而表示某种数据类型的值,均以小写字母出现,例如undefined
、null
等。前者不使用代码块形式高亮展示,后者则高亮展示。
4. 总结一下
- 如果操作数的数据类型不同,则返回
false
。- 如果两个操作数的数据类型相同:
- 如果操作数均为引用类型,只有当它们指向同一个对象时才返回
true
,否则返回false
。- 如果操作数是 String、Boolean、Undefined、Null 类型之一,它们的值相等才返回
true
,否则返回false
。- 如果操作数是 Symbol 类型,只有它们指向同一个值才返回
true
,否则返回false
。(单独拿出来是因为它有点像引用类型的意思,Symbol 类型的本质就是创建一个独一无二的字符串,即使我们使用Symbol()
函数创建了表面“看似一样”的字符串,但实际上它们是不相等的。例如:Symbol() === Symbol()
结果为false
)- 如果操作数是 Number 或 BigInt 类型,(除了一个例外)它们必须具有相同的数学值,才会返回
true
,否则返回false
。
- 当
x
、y
的值之一是NaN
,返回false
。- 当
x
为+0
,y
为-0
,返回true
,反之亦然。- 当
x
为+0n
,y
为-0n
,返回true
,反之亦然。
三、全等运算符的“坑”
根据以上的比较算法,感觉 ===
也并不是总“靠谱”。例如以下“反直觉”的判断:
// PS:NaN 是一个全局对象的属性,与 Number.NaN 的值一样,都为 NaN(Not-A-Number)。 console.log(NaN === NaN) // false console.log(Number.NaN === NaN) // false console.log(+0 === -0) // true
1. NaN
NaN
是 JavaScript 中唯一一个不等于自身的值。
因此,NaN !== NaN
结果为 true
似乎没毛病,只是反人类、反直觉罢了。
下面总结了几种方法,来判断一个值是否为 NaN
。
// 1. 利用 NaN 的特性,JavaScript 中唯一一个不等于自身的值 function isnan(v) { return v !== v } // 2. 利用 ES5 的 isNaN() 全局方法 function isnan(v) { return typeof v === 'number' && isNaN(v) } // 3. 利用 ES6 的 Number.isNaN() 方法 function isnan(v) { return Number.isNaN(v) } // 4. 利用 ES6 的 Object.is() 方法 function isnan(v) { return Object.is(v, NaN) }
因此,无法通过 Array.prototype.indexOf()
来确定 NaN
在数组中的索引值。
[NaN].indexOf(NaN) // -1
可使用 ES6 的 Arra.prototype.includes
方法判断
[NaN].includes(NaN) // true
Array.prototype.indexOf()
内部基于Strict Equality Comparison
去比较,判断两个 Number 类型的操作数是否相等是根据equal
算法实现的。而Array.prototype.includes
内部则使用了sameValueZero
算法,前者认为NaN
与NaN
是不相等的,后者则认为相等的。(详情看 Number::equal (x, y)、Number::sameValueZero (x, y))
2. +0 与 -0
在 JavaScript 中,数字类型包括浮点数、+Infinity
(正无穷)、-Infinity
(负无穷)和 NaN
(not-a-number,非数字)。
还有 ES2021 标准中增加了一种 BigInt
(原始)类型,表示极大的数字(非本文范围,不展开叙述)。
其实,+0
与 -0
是不相等的,为什么?
console.log(1 / +0 === Infinity) // true console.log(1 / -0 === -Infinity) // true console.log(Infinity === -Infinity) // false // 因此,+0 和 -0 是两个不相等的值。只是“全等比较算法”里认为他们是相对的而已。
3. 处理以上两种特殊的情况
在 ES6 标准中,提出来一个方法 Object.is()
,对以上两种情况都做了“正确”的处理。
Object.is(NaN, NaN) // true Object.is(+0, -0) // false
而 ES5 可以这样去处理:
function objectIs(x, y) { if (x === y) { // x === 0 => compare via infinity trick return x !== 0 || (1 / x === 1 / y) } // x !== y => return true only if both x and y are NaN return x !== x && y !== y }
四、相等运算符
相等运算符(==
和 !=
)使用抽象相等比较算法比较两个操作数。
1. ES5 相等比较算法
在 MDN 可以看到 x == y
比较的描述,如下:
- 如果两个操作数都是对象,则仅当两个操作数都引用同一个对象时才返回
true
。- 如果一个操作数是
null
,另一个操作数是undefined
,则返回true
。- 如果两个操作数是不同类型的,就会尝试在比较之前将它们转换为相同类型:
- 当数字与字符串进行比较时,会尝试将字符串转换为数字值。
- 如果操作数之一是
Boolean
,则将布尔操作数转换为1
或0
。
- 如果是
true
,则转换为1
。- 如果是
false
,则转换为0
。
- 如果操作数之一是对象,另一个是数字或字符串,会尝试使用对象的
valueOf()
和toString()
方法将对象转换为原始值。
- 如果操作数具有相同的类型,则将它们进行如下比较:
String
:true
仅当两个操作数具有相同顺序的相同字符时才返回。Number
:true
仅当两个操作数具有相同的值时才返回。+0
并被-0
视为相同的值。如果任一操作数为NaN
,则返回false
。Boolean
:true
仅当操作数为两个true
或两个false
时才返回true
。
截止发文日期,我们可以看到它并没有关于 Symbol 和 BigInt 类型的描述,因此以上相等比较并不是最新的。
目前 MDN 上的文档仍展示的是 ES5.1 的算法,而阮一峰老师翻译的一篇也不是最新的相等比较算法,它里面没有 ES2020 新增的 BigInt 类型。
2. ES6+ 相等比较算法
目前 ECMAScript 标准最新的抽象相等比较算法如下:
翻译一下:
- 如果
x
与y
相同,则返回全等比较x === y
的结果。- 如果
x
为null
且y
为undefined
,则返回true
。- 如果
x
为undefined
且y
为null
,则返回true
。- 如果
x
为 Number 类型,而y
为 String 类型,那么先将y
转换为 Number 再比较。- 如果
x
为 String 类型,且y
为 Number 类型,那么先将x
转换为 Number 再比较。- 如果
x
是 BigInt 类型,且y
是 String 类型,则
a. 将y
转换为 BigInt 类型,转换结果暂记为n
。
b. 如果n
为NaN
,则返回false
。
c. 否则,返回x == n
的比较结果。- 如果
x
为 String 类型,y
为 BigInt 类型,则返回比较结果y == x
。- 如果
x
为 Boolean 类型,那么先将x
转换为 Number 类型,再比较。- 如果
y
为 Boolean 类型,那么先将y
转换为 Number 类型,再比较。- 如果
x
是 String、Number、BigInt 或 Symbol 类型,并且y
是Object 类型,那么将y
转换成原始(Primative)类型再比较。- 如果
x
是 Object 类型,且y
是String、Number、BigInt 或Symbol 类型,那么将x
转换成原始(Primative)类型再比较。- 如果
x
是 BigInt 类型,且y
是 Number 类型,或者x
是 Number 类型且y
是 BigInt 类型,则
a. 如果x
或y
为NaN
、Infinity
或-Infinity
中的任何一个,则返回false
。
b. 否则返回x
和y
的比较结果。- 以上都不满足,那么返回
false
。例如规则 10 在类型转换时出现TypeError
状况时,那么就会在这里返回false
。
相等运算符与全等运算符(===
)运算符之间最显着的区别在于,后者不尝试类型转换。相反,前者始终将不同类型的操作数视为不同。
列举几个示例:
// 这些例子都是很简单的 console.log(false == undefined) // false console.log(null == undefined) // true console.log(null == false) // false console.log(null == 0) // false console.log(null == '') // false console.log('\n 123 \t' == 123) // true, because conversion to number ignores leading and trailing whitespace in JavaScript.
相信很多人在没有完全弄清楚相等运算符比较的【套路】之前,会很让人抓狂...
针对以上 13 条规则,再提炼总结一下(但是标准描述真的是非常地严谨 ):
- 如果两个操作数是同一类型,返回
x === y
的结果。 - 如果一个操作数是
null
,另一个操作数是undefined
,则返回true
。 - 如果一个操作数是 Number 类型,另一个是操作数 String 类型,那么会将 String 类型的操作数先转换为 Number 类型,接着按第 1 点去比较并返回结果。
- 如果一个操作数
x
是 BigInt 类型,另一个是操作数y
是 String 类型,那么会将 String 类型的操作数先转换为 BigInt 类型(假设转换结果为n
)。
- 如果
n
为NaN
,则返回false
。 - 否则返回
x == n
的结果。
- 如果一个操作数是 Boolean 类型,则会将布尔值转换为 Number 类型,并返回
x == ToNumber(y)
的结果。 - 如果一个操作是引用类型,另一个是原始类型,那么会将引用值转换为原始值,并返回
ToPrimitive(x) == y
。 - 如果一个操作数是 BigInt 类型,另一个是 Number 类型,那么
- 如果其中一个数是
NaN
、Infinity
或-Infinity
中的任何一个,则返回false
。 - 如果
x
和y
的数学值相等,则返回true
,否则返回false
。
- 返回
false
(包括以上转换过程出现TypeError
都会在这里返回false
)。
仔细观察可以看得到,相等比较都向着数字类型(这里指 Number 和 BigInt)转化的趋势。
五、相等比较常见示例
其实熟悉以上算法之后,遇到一些看似很“奇葩”的比较也不足为惧了。
1. 0 == false
0 == null // false 0 == undefined // false,同理
根据 Type(x)
抽象操作规则,Type(0)
结果为 Number
,Type(null)
结果为 Null
,再结合比较算法,可以清楚地知道它按照第 13 点返回 false
。
需要注意的是,这里的
Type(x)
是指 ECMAScript 标准里面定义的一个操作,该操作表示返回x
对应的数据类型。而不是具体的 JavaScript 语法,与typeof()
有本质意义上的不同,别混淆了。
2. [] == ![]
看到这个式子,千万别急眼,一步一步来......
[] == ![] // true
我们来分析一下,根据运算符优先级,!
(逻辑非)的优先级高于 ==
,因此优先执行 ![]
。而 []
属于真值(Truthy) ,所以 ![]
结果为 false
。
[] == false
根据第 9 条规则,先将 Boolean 类型的值转换为 Number 类型,所以变成了:
[] == 0
再根据第 11 条规则,先将引用类型转换为原始类型,故进行的操作是 ToPrimitive([])
。
(这步操作可能稍微复杂一点点,但别急)由于数组实例本身没有 @@toPrimitive
方法,且此时 ToPrimitive
操作的 hint
值为 "default"
(根据 ToPrimitive
规则,里面的其中一个步骤会将 hint
设为 "number"
),然后进行 OrdinaryToPrimitive
操作,因此会先调用 valueOf
方法,再调用 toString
方法。
// 由于 [].valueOf() // 结果为数组本身,并非原始值,接着调用 toString 方法 [].toString() // 结果为 "",所以 [] 的 ToPrimitive 操作返回的是空字符串 // 所以变成了 '' == 0
根据第 5 条规则,将 ""
转换为数值 0
,即
0 == 0 // true
严格来说,其实还有一步的。根据第 1 条规则,返回 0 === 0
的结果。
整个转换过程如下,因此 [] == ![]
比较结果为 true
。
[] == ![] [] == false [] == 0 '' == 0 0 == 0 0 === 0 // true
3. {} == !{}
它看着跟前面一个例子很相似,转换过程同理,但结果是...
{} == !{} // false
首先,根据操作符优先级顺序,先将 !{}
转换为 false
。即变成了 {} == false
的比较,然后将 false
转换为 0
,所以变成了。
{} == 0
然后将 {}
转换为原始值,即执行 ToPrimitive({})
操作。其中 hint
为 "default"
。所以先执行 {}.toString()
方法,得到 "[object Object]"
结果,由于结果已经是原始值,不再调用 valueOf()
方法了。
"[object Object]" == 0
根据第 5 条规则,将 "[object Object]"
转换为数值,进行的操作是 ToNumber("[object Object]")
,即执行方法 Number("[object Object]")
,得到的结果是 NaN
。
NaN == 0
由于 NaN
、0
都是 Number 类型,根据第 1 条规则,返回 NaN === 0
的结果。而 NaN
与任何操作数(包括其本身)进行全等比较,均返回 false
。
因此 {} == !{}
的结果为 false
。整个过程如下:
{} == !{} {} == false {} == 0 '[object Object]' == 0 NaN == 0 NaN === 0 // false
4. 10 == 10n
来看看 Number 类型与 BigInt 类型的相等比较。
10 == 10n // true
根据规则第 12 条,且两个操作数并非是 NaN
、Infinity
、-Infinity
,因此比较两者的数学值(mathematical value),其数学值是相等的,所以结果为 true
。
五、其他
1. +、-、*、/、% 的隐式类型转换
除了 +
、-
既可以作为一元运算符、也可以是算术运算符,其余的均为算术运算符。
- 当
+
、-
、*
、/
、%
均为算术运算符时,会将运算符两边的操作数先转换为 Number 类型(若已经是 Number 类型则无需再转换),再进行相应的算术运算。 - 当
+
、-
作为一元运算符时,即只有一个运算符和操作数。前者将操作数转换为 Number 类型并返回。后者将操作数转换为 Number 类型,然后取反再返回。
未完待续,拼命更新中...