typeof最新原理解析

"薛定谔的对象"

我们都知道 typeof(null) === 'object'，关于原因，在小黄书《你不知道的JavaScript》中有这么一段解释：

原理是这样的， 不同的对象在底层都表示为二进制， 在 JavaScript 中二进制前三位都为 0 的话会被判断为 object 类型， null 的二进制表示是全 0， 自然前三位也是 0， 所以执行 typeof 时会返回“object”。

javascript 中的 null：既是对象，又不是对象，史称「薛定谔的对象」。

typeof null === 'object';
null instanceof Object === false

而

null instanceof null

会抛出异常：

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

这是一个历史遗留下来的 feature(or bug?)，The history of “typeof null”

在 javascript 的最初版本中，使用的 32 位系统，为了性能考虑使用低位存储了变量的类型信息：

• 000：对象
• 1：整数
• 010：浮点数
• 100：字符串
• 110：布尔

有 2 个值比较特殊：

• undefined：用 - （−2^30）表示。
• null：对应机器码的 NULL 指针，一般是全零。

在第一版的 javascript 实现中，判断类型的代码是这么写的：

if (JSVAL_IS_VOID(v)) {  // (1)
    type = JSTYPE_VOID;
} else if (JSVAL_IS_OBJECT(v)) {  // (2)
    obj = JSVAL_TO_OBJECT(v);
    if (obj &&
        (ops = obj->map->ops,
            ops == &js_ObjectOps
            ? (clasp = OBJ_GET_CLASS(cx, obj),
            clasp->call || clasp == &js_FunctionClass) // (3,4)
            : ops->call != 0)) {  // (3)
        type = JSTYPE_FUNCTION;
    } else {
        type = JSTYPE_OBJECT;
    }
} else if (JSVAL_IS_NUMBER(v)) {
    type = JSTYPE_NUMBER;
} else if (JSVAL_IS_STRING(v)) {
    type = JSTYPE_STRING;
} else if (JSVAL_IS_BOOLEAN(v)) {
    type = JSTYPE_BOOLEAN;
}

（1）：判断是否为 undefined （2）：如果不是 undefined，判断是否为对象 （3）：如果不是对象，判断是否为数字 （4）：。。。

这样一来，null 就出了一个 bug。根据 type tags 信息，低位是 000，因此 null 被判断成了一个对象。这就是为什么 typeof null 的返回值是 object。

关于 null 的类型在 MDN 文档中也有简单的描述：typeof - javascript | MDN

在 ES6 中曾有关于修复此 bug 的提议，提议中称应该让 typeof null === 'null'http://wiki.ecmascript.org/do...:typeof_null 但是该提议被无情的否决了，自此 typeof null 终于不再是一个 bug，而是一个 feature，并且永远不会被修复。

这是 JavaScript 最初实现的一个 bug，目前的 JavaScript 引擎已经不这么去实现了，但是这个 bug 却一直流传了下来。

至于对象的内部表示，不同的 JavaScript 引擎实现起来都是不一样的，单说说 V8 吧。

V8 类型继承图：

preview

其实在堆管理模型中, v8会把类型信息和数据“捆绑”在一起, 如果一个一个变量作为一个对象的成员而存在, 虽然它的值为原始类型, 但也是可能被存储在堆(HeapObject)上的, 变量存储在栈上, 会提高变量的查找和访问速度.

那v8具体是如何判断js的数据类型的呢? 简单来说，猜和推导。

这里举个例子：

var a = 5, b = 3, c = "phark";
var d = a + b;
var e = c + d;

那么一个很简单的推测就是，a和b是number，c是字符串；也很容易推导出d是number，e是字符串。然后引擎保存变量的时候既有它的值的信息，也有它的类型信息。然后把整个程序推导出来。

这是其一。

其二，因为javascript是动态类型，可能出现如下情况：

addFunction = function(a, b) { return a + b; }
addFunction(1, "233");
addFunction(1, 233);

两个函数实际上行为会出现很大差异。实际上，这两个函数你可以认为就是Java中的重载。只不过它的重载时间有时可以在编译器确定，有时则要等到运行期的时候才能确定。（例如来自用户输入）我们等它什么时候确定了，再来做JIT之类的事情。当然，编译器或者JIT Engine可能需要一个LUT来保存一些特例形式，或者干脆就用解释器来做。