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javascriptのlengthプロパティにつきまして

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お世話になります。

var a = [5, 10];
alert(a.length); // → 2が表示される

当たり前のようにある、JSコードですが、ちょっと謎です。

参考サイトにもlengthプロパティの動作として配列の個数を返すと記載がありますが、そもそも
なんのオブジェクトのプロパティなのでしょうか?

参考サイト
http://builder.japan.zdnet.com/script/sp_javascript-kickstart-2007/20366841/

A.Bのドット記法でAオブジェクトの添字Bにアクセスすると基礎を理解しているのですが、その上でこの記法が理解出来ないのですが、どなたかご教示願えますでしょうか?
宜しくお願い申し上げます。

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回答 6

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+6

JavaScriptはプロトタイプベースのオブジェクト指向言語という言葉を聞いた事はありませんか?
配列のlengthとはそのプロトタイプが関係しています。

var hoge = [1, 2, 3]; // Arrayオブジェクトからインスタンスを1個作ってくる
hoge.length // 3
  // hogeは[1, 2, 3]の配列なので、当然lengthなどというプロパティは存在しない
  // そうだ、Arrayオブジェクトのインスタンスのプロパティを探そう!
  // Array.lengthってのはあるかな?あったあった、このプロパティ使おう

上記のように解決します。
ですので、JavaScriptは全ての値はまるでオブジェクトのようにメソッドやプロパティを持っているのです。
(ただし、型本来のプロトタイプを探しにいきますので、StringやNumber自体はプリミティブ値です)

この仕組を利用して、プリミティブ値にもメソッドを覚え込ませて使用することも出来ます。
(煩雑になるので濫用厳禁です。)

var hoge = 3;
hoge.add(10); // Uncaught TypeError: hoge.add is not a function(…)

// ECMAScript5で追加されたこの仕組を使って覚えさせる
Object.defineProperty(Number.prototype, 'add', {
  value: function(it) { return this + it; }
});

console.log(hoge.add(10)); // 13
console.log(3.add(10)); // Uncaught SyntaxError: Invalid or unexpected token ←数値型にドットを付けると小数点以下と推測されるのでSyntaxError
console.log((3).add(10)); // 13 ←なのでカッコで包めばOK

配列が基本的に所持しているlengthmapforEachなどのプロパティやメソッドは、
上記のような必殺技で覚え込ませたものと覚えれば理解しやすいかと思います。


追記:lengthプロパティは誰がどうやって追加してるのか?

これはブラウザ毎の実装です。

えっ、それじゃブラウザによってあったりなかったりするの?
…という状態を危惧したW3Cという団体が、ECMAScriptという規格を勧告しています。
IEやChromeやFirefoxなどのブラウザはほぼ全てJavaScriptのエンジンを作る際にこの規格に従って作られています。
例えばIE9はECMAScript5に準拠していますので、これらの定義は全て盛り込まれているはずです。

Arrayのプロトタイプのプロパティやメソッド郡はECMAScript5.1の15.4.4同15.4.5あたりで紹介されています
Array.lengthはインスタンスプロパティとして紹介されていました。→修正しました。

この英文の塊全部読めはあんまりなので、
MDNを読むと理解し易いかと思います。
(英語が得意であれば是非目を通して下さい)

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  • 2016/12/05 19:38

    ご回答ありがとうございます。プロトタイプとうい考え方を恥ずかしながら、初めて知りました。
    オブジェクトには配列の型のプロパティとして、lengthやその他のプロパティやメソッドを持っているのですね。そうであるとすれば、納得です。どのようなものがあるのか一覧が見れないかと気になるので探してみます。dirでは表示されないようですが。。

    キャンセル

  • 2016/12/05 19:55

    追記しました。
    MDNがFirefoxを作っている団体の公式サイトなだけあって、
    ECMAScriptや各ブラウザの対応状況等もしっかり意識して書かれており、とてもわかり易いかと思います。

    キャンセル

  • 2016/12/05 19:59

    本来どのようなプロパティを備えるのかというのは、ブラウザ単位で委ねられているのですね!知らなかったです、もともとJSを作っている団体が組み込んでおり、どのブラウザもこれに合わせに行っているものだと解釈しておりました、また、ずっとなんだろうと思っていたECMAScriptについても、合わせて知ることができました、お力添えに深謝を申し上げます。せっかくの機会なので、英文の原文に目を通してみます。よろしくお願い申し上げます。

    キャンセル

+4

質問者さんの言っているlengthプロパティはArrayオブジェクトのプロパティですね。
そのため、配列.lengthとすると配列の要素数を取得することができ、配列名[0]とすることで配列の最初の要素を取得することができます。

//配列の最初の要素を取得し、alertで表示
var array = ["text1", "text2"];
alert(array[0]);//text1と表示

//配列の要素の数を取得し、alertで表示
var array = ["text1", "text2"];
alert(array.length);


ですが、lengthプロパティを持つオブジェクトにはいくつかの種類(以下のリンクを参照)があり、それぞれちょっと挙動が異なるのでご注意ください。

  1. 文字列の長さ
  2. 関数の引数の数
  3. 配列の要素数

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  • 2016/12/05 19:43

    なるほど、例えば 2.関数の引数の数の例ですが、function plus (引数1,引数2){...}
    において document.write(plus.length)の場合には関数に関するオブジェクトのプロパティ(メソッド?)として、引数の数を返り値として戻しなさいというのがそもそも備わっているということなんですね。同じlengthでもどのオブジェクトのプロパティ(メソッド)にアクセスしているのかを気をつけながら使ってみます。ありがとうございました!

    キャンセル

+3

【注記】以下の文章はECMAScript 7に基づきます。ECMAScript 5以前とは細部が異なる場合があります。


配列だけlengthが変だなと思ったあなた。正解です。配列、つまり、Arrayオブジェクトは変なやつなのです。

JavaScriptの配列はArrayオブジェクトです。Arrayコンストラクタ※1もObjectコンストラクタを継承していますので、ArrayオブジェクトはObjectオブジェクトでもあります。通常のオブジェクト(object)※2と同様に、プロパティを持ち、それぞれ読み書き可能で、全体の性質はほとんど変わりません。しかし、Arrayオブジェクトはエキゾチックオブジェクトだったのです!

※1 コンストラクタ…そのオブジェクトのプロトタイプとなるオブジェクトの事です。クラスベースオブジェクト指向で言うクラスに相当するオブジェクトです。
※2 オブジェクト…こではObject型(Object type)の一員ということ。この文章でオブジェクトと言う言葉はすべてこのオブジェクトを指します。

JavaScriptのオブジェクトは大きく二種類にわけられます。平凡オブジェクト(ordinary object)とエキゾチックオブジェクト(exotic object)の二つです。平凡オブジェクトは…まぁ、平凡なオブジェクトです。そこら辺の石ころみたいな物です。日本人はみんな黒髪黒目で同じ顔に見えるという、アレです。しかし、エキゾチックオブジェクトは違います。異国情緒あふれます。髪が緑とか、耳が尖っているとか、魔法に長けているとか、アレです。イメージ的にはそれぐらいの違いあると言うことです。

Arrayオブジェクトをエルフ風に仕立て上げているところが、配列インデックス(array index)※3と呼ばれるプロパティ(要素(element)とも呼ばれます)とlengthプロパティです。Arrayオブジェクトでは、この二つのプロパティに対してのみ下記の特殊な動作を行います。※4

※3 配列インデックス…0以上2^32-1未満の整数です。整数の文字列表現も同じく配列インデックスと見なされます。
※4 後述の参考文献の該当箇所を意訳しています。

  1. Arrayオブジェクトはlengthプロパティを持ち、その値は0以上2^32未満の整数です。
  2. lengthプロパティの値は、全ての配列インデックスよりも大きい数です。(つまり、配列インデックスで最大のものよりも大きい数ということ)
  3. あるプロパティが作成・変更された場合は、他のプロパティも2.の法則を維持するように必要に応じてあわせられます。
  4. 配列インデクスが追加された場合、必要であれば、lengthプロパティは配列インデクスの数より1大きい値に変更されます。
  5. lengthプロパティが変更された場合、新しいlengthより小さくない配列インデックスは削除されます。
  6. この動作は、Arrayオブジェクト自身のプロパティのみに適用され、継承されたlengthや配列インデックスには適用されません。

このようにArrayオブジェクトは配列インデックスとlengthプロパティだけ特別な動作をします。それ以外は他のオブジェクトと同じですが、その他のプロパティは上の動作に影響を与えません。

その他、詳しい動作は参考文献である仕様書を確認してください。

参考文献: ECMAScript® 2016 Language Specification#9.4.2 Array Exotic Object


ここから余談です。

よく書物やサイト等では「lengthは配列インデックスの最大値より1大きい数」と説明されていますが、正確には間違いです。上で書いた動作をよく読んでください。配列インデックスが変更されたことでlengthプロパティが減少するという動作がありません。lengthプロパティの値の数が減るのはそれ自身を直接変更した時だけです。ちょっとコードを書いてみましょう。

var print_array_info = (arr) => {
  console.log("-- array index --")
  for (i in a) { console.log(i); }
  console.log("length = " + a.length);
};

var a = [6, 28];
print_array_info(a)

a[42] = 120;
print_array_info(a)

delete a[42];
print_array_info(a)

上の実行結果(node.js v7.2.0で検証)は下記の通りです。

-- array index --
0
1
length = 2
-- array index --
0
1
42
length = 43
-- array index --
0
1
length = 43

三番目の時、一番大きい配列インデックスは2です。しかし、length43のままでした。つまり、lengthプロパティは配列インデックス最大値+1とは限りません。配列インデックス最大値より必ず大きいということしか保証されていないのです。ただ、配列に対してdeleteでプロパティを削除することがあまりしませんので、ただ追加だけをしていった場合は、最大値+1になります。※5

※5 Array.prototype.pop()など要素を取り除く関数にはlengthプロパティの変更が含まれます。標準関数を使う限り、最大値+1にならない事はありません。

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  • 2016/12/05 22:29

    有難うございます、なかなか読ませる文章で楽しく拝見させて頂きました。
    因みにdeleteしたあとのlengthが43して残っているのは、a[2]以降の値は全てunidentifiedで残っているとう事ですよね。unidentified要素が存在する点で、必ずしもlengthはインデックス+1になるとは限らないと理解しているのですが。。

    キャンセル

  • 2016/12/05 23:17

    いいえ、`delete`はundefinedにする事ではありません。`delete`は文字通りプロパティ自体を削除しています。`delete a[42];`ではなく`a[42] = void 0;`(`void 0`は必ずundefinedを返すやり方)と書いた場合は`for ...`の所でのプロパティのキー検索が違った結果になります。

    キャンセル

+2

配列オブジェクトのlengthプロパティの挙動が、ちょっと不思議なのは参照サイトに書かれている通りです。

a = [5, 10] だと、aは、5と10を内容とする配列になるので、a[0]=5, a[1]=10, a.length=2 となる訳です。

ただ、変数配列にはインデックスを指定した代入が可能なので a[1000]=123 のような代入をするとlengthプロパティが1001に飛び上るというような挙動を示します。

==
A.Bのドット記法は、
(1) BがオブジェクトAのプロパティの場合は、そのプロパティの値 (例:a.length)
(2) BがオブジェクトAのメソッドの場合は、そのメソッドの呼び出した結果 (例:a.slice(2,5))
になります。

Aオブジェクトの添字Bにアクセスするには、
A[B] と書きます。

この辺りについては、JavaScriptの入門書を一読される事をお勧めします。

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  • 2016/12/05 19:49

    ご回答いただき、ありがとうございます。ドット記法、ブラケット記法についても言及いただき、ありがとうございます。

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0

そもそもなんのオブジェクトのプロパティなのでしょうか? 

質問者さんの例では配列ですが、他に文字列、関数、引数、一般というオブジェクトにも length プロパティはあり、それぞれ意味が違うそうです。詳しくは以下の記事が参考になると思います。

http://ginpen.com/2011/12/11/types-of-length/

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  • 2016/12/05 19:39

    それぞれのデータ型にもオブジェクトがあるのですが、ありがとうございます。とても勉強になります。

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0

参考にされてるサイトがちょっと中途半端な解説ですよね

var a = [5, 10];
a[10]=999;
a.length=20;
for(var i of a){
  document.write((i==undefined?"x":i)+"<br>");
}


inで配列を回そうとすると確かに変ですが、ofで回せばすくなくとも
構造だけは確保されていることがわかるでしょう。
(ただしofはブラウザによって対応状況がことなる)

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  • 2016/12/05 19:33

    ご回答ありがとうございます。さらにconsole.dir(a);して中身を見て構造がよくわかりました。
    大変参考になりました。

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