Number型の評価値がobjectではなく、数値が返る理由

Question

JavaScriptの評価値について質問があります。

three = 3
three
// => 3
typeof three
// => "number"

num = new Number(3)
num
// => Number {[[PrimitiveValue]]: 3}
typeof num
// => "object"

このコードについて下記の3つについて知りたいです。

1. trheeもobjectだと思うのですが、なぜ評価値は3と表示されるのでしょうか？
2. numの型がなぜobjectなのに、threeはnumberになるのでしょうか？
3. numの評価値をNumber {[[PrimitiveValue]]: 3}ではなく、5など特定の値を返すようにするにはどうすればいいでしょうか？

ご回答、よろしくお願い致します。

Answer 1

1. trheeもobjectだと思うのですが、なぜ評価値は 3 と表示されるのでしょうか？

three は Number 型であり、Object 型ではない為です。

1. num の型がなぜ object なのに、three は number になるのでしょうか？

num は Object 型ですが、「threeはnumberになる」の意味が分かりませんでした。
補足をお願いします。

1. num の評価値を Number {[[PrimitiveValue]]: 3} ではなく、5 など特定の値を返すようにするにはどうすればいいでしょうか？

Number {[[PrimitiveValue]]: 3} はどこから出てきたのでしょう？
質問者さんの期待する評価値を算出する方法はどのようなものでしょうか。

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(2015/09/21 07:59追記)

"typeof num"を実行した場合は"number"が、"typeof three"の場合は"object"と表示されます。これはNumberがプリミティブ値"Number"のラッパーオブジェクトということでしょうか？
しかし、threeがプリミティブなのにNumber型のメソッドが使えるのが不思議です。

Number 型などのいわゆる Premitive 型はプロパティアクセス演算子を使用する時には内部的にプリミティブラッパーオブジェクトに変換される為、Object 型のような振る舞いが可能です。

"num"と打つと、評価値としてNumber {[[PrimitiveValue]]: 3}が返りました。これを別の表示にしたいです。
具体的にはhp={start: 10, glow: 3}というオブジェクトで、ステータスの初期値と成長値をhp.start、hp.glowで取得するようにします。そして、hpとしただけだと、他の変数で管理しているレベルとstartとglowで計算した現在のステータスを表示させるようにしたいです。

Primitive 型が Object 型のように振舞うのは内部仕様で定められている部分なので Primitive 値をユーザ定義することは不可能ですが、Object 型なら可能です。

var hp = {start: 10,
          glow: 3,
          valueOf: function () { return this.start + this.glow; },
          toString: function () { return String(this.valueOf()); }};

String(hp); // "13"
Number(hp); // 13

(2015/09/22 10:26追記)

DateがStringを自動で返すのもまた内部仕様ですね。

Date() が返すのは new Date().toString()ですので通常の String 型です。
つまり、String.prototype のメソッドは使えますが、Date.prototype のメソッドは使えません。

valueOfだと値を取得するときに、Number(13)とオブジェクト化をしないといけないので別変数で扱いたいと思います。

ECMAScript のネイティブ関数では関数の引数に期待する型がある場合、対象をキャスト(型変換)しています。
例えば、String.prototype.replace の第一引数は対象が正規表現オブジェクトでなければ String 型にキャストする仕様です。
従って下記コードは期待通りに動作するのです。

var hp = {start: 10,
          glow: 3,
          valueOf: function () { return this.start + this.glow; },
          toString: function () { return String(this.valueOf()); }};

'hoge13'.replace(hp, '14'); // "hoge14"

new Date() も同様の性質を持つ為、私はこちらの動作を期待しているものだと認識していました。
Date() の方は上述の通り、単純な String 型なので期待する動作とは異なるように思います。
ユーザ定義関数についても同じように引数をキャストしてやれば、期待通りに動作するはずです。

Comments

[mitsuru793]

ご回答、ありがとうざいます。
> num は Object 型ですが、「threeはnumberになる」の意味が分かりませんでした。
補足をお願いします。
"typeof num"を実行した場合は"number"が、"typeof three"の場合は"object"と表示されます。これはNumberがプリミティブ値"Number"のラッパーオブジェクトということでしょうか？
しかし、threeがプリミティブなのにNumber型のメソッドが使えるのが不思議です。

> Number {[[PrimitiveValue]]: 3} はどこから出てきたのでしょう？
> 質問者さんの期待する評価値を算出する方法はどのようなものでしょうか。
上記ソースコードの結果はchromeのコンソールで試しております。
"num"と打つと、評価値としてNumber {[[PrimitiveValue]]: 3}が返りました。これを別の表示にしたいです。
具体的にはhp={start: 10, glow: 3}というオブジェクトで、ステータスの初期値と成長値をhp.start、hp.glowで取得するようにします。そして、hpとしただけだと、他の変数で管理しているレベルとstartとglowで計算した現在のステータスを表示させるようにしたいです。

threeの用にプリミティブ値を自分で作れればできるのではないかなと思いました。Number.prototypeに追加すると他の部分数値を扱うところにも影響が出てしまうので、何か別の方法が見つかれば幸いです。

例外としてDateオブジェクトだけはプリミティブではないのに、インスタンスの評価値は日付の文字列が変えるようになっています。これがヒントになるのではと思いましたが、打開策が見つけれませんでした。

[think49]

親コメントに追記しました。

[mitsuru793]

> Primitive 型が Object 型のように振舞うのは内部仕様
DateがStringを自動で返すのもまた内部仕様ですね。今回私がやりたかったのはJavaScript言語ではやれないことがわかりました。
valueOfだと値を取得するときに、Number(13)とオブジェクト化をしないといけないので別変数で扱いたいと思います。

丁重に教えていただき、ありがとうございました。

[think49]

親コメントに追記しました。

[mitsuru793]

Date() は new Date().toString()のエイリアスなのですね。
valueOfとtoStringを実装しておけば、組み込み関数では自動で型変換がされる。ということは、hpの値をjqueryで$('p').text(hp)とすると自動で計算された値が文字列として評価されますね。今回はステータス値を画面上に表示したかったので、この2つを実装しておけば大丈夫そうです。
大変理解が深まりました。この度はありがとうございました。

Answer 2

あまり自信がないのですが。

threeもobjectだと思うのですが、なぜ評価値は3と表示されるのでしょうか？

数値リテラルは The Number Type だと思います。
http://www.ecma-international.org/ecma-262/5.1/#sec-8.5

numの型がなぜobjectなのに、threeはnumberになるのでしょうか？

new Number () によって生成されると Number Objects になり、リテラルだと The Number Type になるのではないでしょうか。
http://www.ecma-international.org/ecma-262/5.1/#sec-11.4.3
http://www.ecma-international.org/ecma-262/5.1/#sec-15.7.2.1

numの評価値をNumber {[[PrimitiveValue]]: 3}ではなく、5など特定の値を返すようにするにはどうすればいいでしょうか？

プリミティブ化には .valueOf () メソッドが用意されているかと思います。
http://www.ecma-international.org/ecma-262/5.1/#sec-15.7.4.4

こちらのブログが参考になるかもしれません。
valueOfとtoStringとToPrimitive - os0x.blog

コメントを受けて追記します。

具体的にはhp={start: 10, glow: 3}というオブジェクトで、ステータスの初期値と成長値をhp.start、hp.glowで取得するようにします。そして、hpとしただけだと、他の変数で管理しているレベルとstartとglowで計算した現在のステータスを表示させるようにしたいです。

threeの用にプリミティブ値を自分で作れればできるのではないかなと思いました。Number.prototypeに追加すると他の部分数値を扱うところにも影響が出てしまうので、何か別の方法が見つかれば幸いです。

それは無理かと思います。
たとえば、

(1).toString(); // "1" 

このような結果のため、1 というプリミティブに toString メソッドが存在するかのように見えますが、仕様を見ますと分かりますとおり、プリミティブに対する[[Get]]内部メソッドの処理の1番目に、

Let O be ToObject(base)

http://www.ecma-international.org/ecma-262/5.1/#sec-8.7.1
とありますから、実際にはNumberオブジェクトに型キャストされているのだと思います。

つまり、プリミティブな 3 を取り扱いたいならそれはNumberオブジェクトではありませんからプロパティやメソッドを持てず、逆にプロパティやメソッドを持っているならそれはプリミティブではない、と考えていいのだと思うのです。

こちらのブログが参考になるかもしれません。
プリミティブはオブジェクトじゃないし、プリミティブと参照なんて区別はない - uokumura’s diary

Comments

[mitsuru793]

ご回答、ありがとうざいます。
日本語の記事がとても参考になりました。ありがとうございます。valueOfとtoStringで色々試したのですが、これは+演算子で文字列として、数値として演算された場合だけ返却値が変わるのですね。
これは+演算子の働きで自動でプリミティブ値に変更しようとするためだそうです。

ただconsole.log(obj)とした場合の挙動は変えられませんでした。Dateオブジェクトの用にconsole.log(date)で特定の値が表示できるようにしたいです。

[Lhankor_Mhy]

長文のため、コメントですと読みにくいので回答に追記しました。

[mitsuru793]

英語の参考リンクは理解することができませんでした、日本語の方は大変参考になりました。JavaScriptはpythonのように全てがオブジェクトなのかと思っていましたが、そうではないのですね。
Javaと同じでプリミティブ値が存在していて、これが暗黙にオブジェクトに変換されて処理されているということですか。

また、私のしたいことは出来ないことがわかりました。Dateオブジェクトの評価値だけobjectではなく、toString()が表示されるのはDateの実装がNativeコードというので例外的に実装されているからなのですね。

詳細にご回答していただき、ありがとうございました。

[Lhankor_Mhy]

蛇足ですが、

typeof new Date() //"object"
typeof Date() //"string"

です。この辺の事情は、Dateでも同じなはずです。演算子などによってキャストされない限りオブジェクトです。

[mitsuru793]

newをつけるかどうかで変わってくるのですね。勉強になります。
ご回答、ありがとうございます。