面试题：JavaScript算术操作符在复杂边界场景下的行为分析

Question

在JavaScript中，当对 `Infinity`、`NaN`、`undefined` 等特殊值以及数组、对象（假设对象有`valueOf`方法返回数值）使用算术操作符时，会遵循怎样的规则？请详细描述每种情况，并给出代码示例说明不同操作符（加、减、乘、除）在这些复杂边界场景下的具体行为。

Answer 1

Infinity 的算术操作

1. 加法（+）：
   • Infinity + any_number 结果为 Infinity。
   • Infinity + Infinity 结果为 Infinity。

   console.log(Infinity + 5); // Infinity
   console.log(Infinity + Infinity); // Infinity
   

2. 减法（-）：
   • Infinity - any_number 结果为 Infinity。
   • Infinity - Infinity 结果为 NaN。

   console.log(Infinity - 5); // Infinity
   console.log(Infinity - Infinity); // NaN
   

3. 乘法（*）：
   • Infinity * any_non - zero_number：
     • 如果 any_non - zero_number 为正数，结果为 Infinity。
     • 如果 any_non - zero_number 为负数，结果为 -Infinity。
   • Infinity * Infinity 结果为 Infinity。
   • Infinity * 0 结果为 NaN。

   console.log(Infinity * 5); // Infinity
   console.log(Infinity * -5); // -Infinity
   console.log(Infinity * Infinity); // Infinity
   console.log(Infinity * 0); // NaN
   

4. 除法（/）：
   • any_number / Infinity 结果为 0。
   • Infinity / any_non - zero_number：
     • 如果 any_non - zero_number 为正数，结果为 Infinity。
     • 如果 any_non - zero_number 为负数，结果为 -Infinity。
   • Infinity / Infinity 结果为 NaN。

   console.log(5 / Infinity); // 0
   console.log(Infinity / 5); // Infinity
   console.log(Infinity / -5); // -Infinity
   console.log(Infinity / Infinity); // NaN
   

NaN 的算术操作

任何包含 NaN 的算术操作结果都为 NaN。

console.log(NaN + 5); // NaN
console.log(NaN - 5); // NaN
console.log(NaN * 5); // NaN
console.log(NaN / 5); // NaN

undefined 的算术操作

任何包含 undefined 的算术操作结果都为 NaN，因为 undefined 不能直接参与算术运算。

console.log(undefined + 5); // NaN
console.log(undefined - 5); // NaN
console.log(undefined * 5); // NaN
console.log(undefined / 5); // NaN

数组的算术操作

数组不能直接参与算术操作，除非通过 valueOf 或 toString 方法进行类型转换。如果数组没有重写 valueOf 方法，默认 valueOf 返回数组本身，不能直接用于算术运算。

let arr = [1, 2, 3];
// 以下操作会尝试类型转换
console.log(arr + 5); // "1,2,35"，数组先转换为字符串再拼接

对象（有 valueOf 返回数值）的算术操作

1. 加法（+）：
   • 对象会先调用 valueOf 方法获取数值，然后进行加法运算。

   let obj1 = {
     valueOf: function () {
       return 5;
     }
   };
   console.log(obj1 + 3); // 8
   

2. 减法（-）：
   • 同样先调用 valueOf 方法获取数值，再进行减法运算。

   let obj2 = {
     valueOf: function () {
       return 5;
     }
   };
   console.log(obj2 - 3); // 2
   

3. 乘法（*）：
   • 先调用 valueOf 方法获取数值，然后进行乘法运算。

   let obj3 = {
     valueOf: function () {
       return 5;
     }
   };
   console.log(obj3 * 3); // 15
   

4. 除法（/）：
   • 先调用 valueOf 方法获取数值，再进行除法运算。

   let obj4 = {
     valueOf: function () {
       return 6;
     }
   };
   console.log(obj4 / 3); // 2