Базовый CS с нуля

Примитивные типы

Суть В JavaScript/TypeScript есть пять категорий примитивных значений, встречающихся в повседневном коде: number, string, boolean, null и undefined. Оператор typeof сообщает, какое правило интерпретации среда выполнения применяет к значению.

◷ 22 min

Ты теперь знаешь, что тип — это правило интерпретации битов. Следующий логичный вопрос: какие типы реально доступны в языке, который ты изучаешь?

В JavaScript и TypeScript каждое значение принадлежит одной из небольшого набора встроенных категорий. Простейшие члены категорий — те, что хранят один неделимый кусок данных, — называются примитивными типами. Они образуют дно иерархии типов: числа, текстовые символы, решения истина/ложь, «здесь ничего», «ещё не задано». Примитивное значение нельзя разложить на более мелкие типизированные части.

Этот урок проходит через каждый примитивный тип в JS/TS, привязывает каждый к его представлению на уровне битов и вводит typeof — способ, которым среда выполнения сообщает тебе, какое правило интерпретации она применяет к значению.

Цель

После этого урока ты сможешь назвать пять категорий примитивных типов, встречающихся в повседневном коде JS/TS, описать, что каждая из них представляет на уровне битов, предсказать результат выражения typeof для любого примитивного значения, и объяснить, что означают null и undefined как два разных «отсутствия».

Идея

JavaScript и TypeScript определяют пять категорий примитивных значений, встречающихся в повседневном коде:

number — любое числовое значение: целые числа, дроби и специальные значения IEEE 754: Infinity, -Infinity и NaN. Внутри хранится как 64-битное число с двойной точностью по стандарту IEEE 754 (8 байт). Даже целые числа вроде 42 хранятся именно так — у JS нет отдельного целочисленного типа.
string — последовательность кодовых точек Unicode. В движке V8 короткая строка может храниться как последовательность 16-битных кодовых единиц UTF-16 в смежной памяти. Строковое значение — не один байт; это структурированное значение с длиной и блоком символьных данных.
boolean — ровно два значения: true и false. На аппаратном уровне это соответствует концепции 1 бита (хотя движки обычно хранят его как тегированное слово, а не отдельный бит, из соображений выравнивания). Семантика: одно из двух взаимно исключающих состояний.
null — намеренное отсутствие какого-либо значения. Программист пишет null, чтобы сказать: «этот слот намеренно ничего не содержит». Существует ровно одно значение null.
undefined — непреднамеренное или незаданное отсутствие значения. Объявленная, но ещё не присвоенная переменная содержит undefined. Существует ровно одно значение undefined.

Спецификация TC39 фактически определяет семь примитивных типов: пять перечисленных выше, плюс symbol (добавлен в ES2015, для уникальных непрозрачных идентификаторов) и bigint (добавлен в ES2020, для целых чисел больше Number.MAX_SAFE_INTEGER). Этот урок охватывает пять типов, встречающихся в повседневном коде; symbol и bigint служат специализированным задачам, с которыми ты познакомишься позже.

Оператор typeof — это способ, которым среда выполнения сообщает тип значения. Для любого выражения typeof expr возвращает строку с именем типа. Для примитивов:

Значение	Результат `typeof`
`42`	`"number"`
`"hello"`	`"string"`
`true`	`"boolean"`
`undefined`	`"undefined"`
`null`	`"object"` ← историческая особенность

Случай с null — широко известная языковая особенность: typeof null возвращает "object" из-за ошибки в оригинальной реализации JS, которую не удалось исправить из соображений обратной совместимости. На практике: null является примитивом, а не объектом.

Код


      1
      // 1. number — 64-битный IEEE 754 double в памяти
    

      2
      const temperature = 36.6;
    

      3
      const count = 100;
    

      4
      const big = 9007199254740991;   // Number.MAX_SAFE_INTEGER
    

      5
       
    

      6
      console.log(typeof temperature); // "number"
    

      7
      console.log(typeof count);       // "number"
    

      8
      console.log(typeof NaN);         // "number" — NaN это числовой паттерн битов
    

      9
       
    

      10
      // 2. string — последовательность кодовых точек Unicode
    

      11
      const greeting = "hello";
    

      12
      const empty = "";
    

      13
       
    

      14
      console.log(typeof greeting);    // "string"
    

      15
      console.log(greeting.length);    // 5 — длина является частью структурированного значения
    

      16
       
    

      17
      // 3. boolean — только true или false
    

      18
      const isReady = true;
    

      19
      const isOver = false;
    

      20
       
    

      21
      console.log(typeof isReady);     // "boolean"
    

      22
       
    

      23
      // 4. null — намеренное отсутствие
    

      24
      const slot = null;
    

      25
      console.log(typeof slot);        // "object" — историческая особенность, null ЯВЛЯЕТСЯ примитивом
    

      26
      console.log(slot === null);      // true — проверяй на null через ===, а не typeof
    

      27
       
    

      28
      // 5. undefined — незаданное / ещё-не-присвоенное
    

      29
      let future;                      // объявлена, но не присвоена
    

      30
      console.log(typeof future);      // "undefined"
    

      31
      console.log(future === undefined);// true

L2 number: хранит 36.6 как 64-битный IEEE 754 double (8 байт)
L7 typeof возвращает строку с именем типа
L8 NaN — специальный паттерн битов IEEE 754, тип по-прежнему 'number'
L12 string: свойство length сообщает количество кодовых точек
L17 boolean: ровно два значения, true и false
L21 null: typeof возвращает 'object' — известная ошибка JS, не исправляемая для совместимости
L22 Используй === null для определения null, а не typeof
L26 undefined: переменная объявлена, но никогда не присваивалась

Пошаговый разбор

Наблюдай, как typeof реагирует на каждый вид значения. Мы трассируем небольшую программу, которая присваивает пять переменных (по одной на каждый из пяти повседневных примитивных типов) и выводит результат их typeof.


      1
      const n = 42;
    

      2
      const s = 'A';
    

      3
      const b = true;
    

      4
      const x = null;
    

      5
      let u;
    

      6
      console.log(typeof n, typeof s, typeof b, typeof x, typeof u);

Частая ошибка

null и undefined выглядят похоже, но означают разное. null — намеренный выбор программиста: «Я явно говорю, что этот слот ничего не содержит». undefined — автоматическое: «эта переменная объявлена, но никогда не получала значения, или это свойство не существует». Рассматривай их как два разных состояния отсутствия. В строгом режиме TypeScript компилятор отслеживает их отдельно — функция, которая может вернуть null, отличается от функции, которая может вернуть undefined.

Практика 0 / 5

Сколько байт занимает число JS (IEEE 754 double) в памяти?

Что возвращает typeof 42? Введи ASCII-код первого символа строки-результата 'number', которая начинается с 'n'. ASCII 'n' = 110.

Переменная объявлена через let x; и никогда не присваивалась. Сколько символов в строке 'undefined', которую возвращает typeof x?

Сколько различных булевых значений существует в JS? (true и false.)

Что возвращает typeof null? Введи длину строки-результата. Строка — 'object'. Сколько в ней символов?

Проверь себя

Викторина

Что корректно описывает, что возвращает typeof null, и почему?

Итог

JavaScript и TypeScript определяют пять примитивных типов, встречающихся в повседневном коде: number (64-битный IEEE 754 double), string (последовательность Unicode), boolean (true или false), null (намеренное отсутствие) и undefined (неинициализированное или отсутствующее). (Полная спецификация добавляет symbol и bigint, доводя общее число до семи — они рассматриваются, когда возникает необходимость.) Каждый примитив представляет конкретное правило интерпретации, применяемое к битам, которые хранит среда выполнения. Оператор typeof возвращает имя этого правила в виде строки — с одной исторической особенностью: typeof null возвращает "object", а не "null". Примитивные значения неделимы: из 42 нельзя прочитать подполе так, как из объекта читают свойство. Они — атомарные строительные блоки, из которых состоят все значения в JS/TS.

Продолжить восхождение ↑Зачем нужны типы