初めに

今回はSpecail valueについてまとめていきたいと思います。

part2は
You Don't Know JS: Types & Grammar - Chapter 2: Values
の勉強メモです。

part1ではundeclared、TDZ、undefinedを触れていますが、今回はもう少しまとめていきたいと思います。

undeclared vs. undefined

undeclaredは宣言されていないということで、

var a = 1 // declared global variable
b = 2 // undeclared global variable

console.log(b) // 2

（'use strict'なら未宣言の変数はReferenceErrorになります。）
bのような宣言使わない、しかし存在している変数がundeclared状態です。

ではdeclared状態と何か違うかな？
undeclared状態の変数はどこに存在しているでしょう？

前から同じ疑問持っているので少し調べたら、同じくグローバルに置かれると、

Both exist in the global object
Effect of declared and undeclared variables - stackoverflow

両者は同じくグローバルオブジェクトに存在している、そして
両者のプロパティではconfigurable attributeが違うことで未宣言変数はdelete演算子がで削除できるとわかりました。

また、YDNJSシリーズの作者によりますと、

an "undeclared" variable is one that has not been formally declared in the accessible scope.

undeclared変数はどこのスコープにも成立していない状態に対して、
declared変数は、自分のいるスコープにちゃんと成立しています。

declared変数はcompile-timeではvarならcompilationの解析（parsing）段階でundefinedという初期値を得て、let/constならuninitialized初期化されていない状態を得る。

別々run-timeに入ったら新しい値が付与されるまで同じくundefined（let/const変数はrun-timeで初期値をゲットする）という値を持っていますが、let/const変数はrun-timeまでTDZ（Temporal Dead Zone）に囲まれている。

TDZ

TDZ（Temporal Dead Zone）はlet/const宣言のuninitialized状態に指しています。

varでの変数宣言のundefinedは「ここには値がないからとりあえずdefault value与えよう」ということに対して、ES6からlet/constが現れ、let/constでの変数宣言から値が付与されるまでuninitialized状態として「ここに変数が存在するけど初期化されていないよ、だから誰も動かせてはいけません」とされています。

typeof undefined

var x
console.log(typeof x) // undefined

let z
console.log(typeof z) // undefined

undefinedはプリミティブ型の一つとして、値はundefined自身しかありません。
しかし上の例ではxとyはundefined型でしょうか？

変数は値を保存するが、自身にはデータ型が所有しません。
xとyはまだ値が付与されてなく、今はno valueだからundefined初期値を持っているということで、undefined型と見えますが、実質上ここではundefinedという値を表しています。

なぜ例のようにconst使うとSyntaxErrorが出てくる？undefinedという初期値がついてるじゃないんですか？

constは設計上では唯一の値を付与するために創られた宣言（Declaration）です。そしてTDZはそれを成立させるために創られており、constはletみたい値が何度も上書きするようにできないので、値が付与されるまでTDZ Errorが投げられてくるのです。

undefined vs. null

undefinedは「ここには値が存在するけれど、（まだ定義されていないから）値がない」。
変数が宣言されたが、値が付与されていない　⇒　undefined
関数を呼び出すとき、引数が提供されていない　⇒　undefined
関数にreturn value指定しない場合、undefinedを返す　⇒　undefined
オブジェクトのProperty valueがない　⇒　undefined

（
{Key: Value} ＝ {Property Name: Property Value}
Property attributes → [[value]], [[Writable]], [[Enumerable]], [[Configurable]]
）

var a
console.log(a) // undefined

function logStr(str) {
  console.log(str)
}

logStr() // undefined

console.log(logStr())
// undefined // str is undefined
// undefined // return value is undefined
// function's return value, default value is 'undefined'

const obj = {}
logStr(obj.name) // undefined

一方、nullは「ここにはオブジェクトという値が存在しない」、あるいは「意図的に存在すべきではない」と意味しています。
nullはプリミティブ値の一つですが、歴史的な理由でnull型ではなくobjectです。
また、nullはオブジェクトのプロトタイプチェーンの起点（何も継承していないオブジェクト）でもあります。

console.log(typeof null) // object
console.log(typeof undefined) // undefined

console.log(Object.getPrototypeOf(Object.prototype)) // null

nullはundefinedと同じくfalsy falueとしてブーリアン型に型変換するんですが、undefinedのようにtypeofでデータ型特定できないし、とても厄介です。
でもその特性を用いて、複数の条件で洗い出すことができます。

const x = null

if (!x && typeof x === 'object') {
  console.log('Yes, you got a null')
}
// note: null is the only one object value in falsy value

NaN

NaN（not a number、非数）
演算や処理結果としてデータ型が数値が解釈できないもの（parseInt('abc')、Number(undefined)）、
ゼロのゼロ除算（0/0）、無限大の除算（Infinity/Infinity）など無意味な演算結果、
これらNaNで表現されています。
NaN - MDN
NaN自身は数値型でありながら、自身と同等ではないという特性を持ち、

console.log(typeof NaN) // number
console.log(NaN === NaN) // false
console.log(NaN == NaN) // false

NaNの判定は、isNaN()とNumber.isNaN()がありますが、

isNaN

console.log(isNaN({})) // true
console.log(isNaN([])) // false

// console.log(isNaN(BigInt(9007199254740991)))
// console.log(isNaN(BigInt('9007199254740991')))
// TypeError: Cannot convert a BigInt value to a number


console.log(isNaN(123)) // false
console.log(isNaN(-1.23)) // false
console.log(isNaN(1 - 3)) // false
console.log(isNaN(0)) // false

console.log(isNaN('')) // false // *string
console.log(isNaN('123')) // false // *string
console.log(isNaN('Hello')) // true
console.log(isNaN('2022/07/05')) // true
console.log(isNaN(true)) // false // *boolean
console.log(isNaN(undefined)) // true // *undefined
console.log(isNaN(null)) // false // *object

console.log(isNaN(NaN)) // true
console.log(isNaN('NaN')) // true

console.log(isNaN(0 / 0)) // true
console.log(isNaN(1 / 0)) // false // Infinity
console.log(isNaN(Infinity / Infinity)) // true
console.log(isNaN(Infinity / -Infinity)) // true

isNaN()はNaNである場合だけtrueを返すはずだが、isNaN()ではまず引数を数値型（Number）に強制的に変換してから判定するので、

Number()

console.log(Number({})) // NaN
console.log(Number([])) // 0
console.log(Number('')) // 0
console.log(Number('123')) // 123
console.log(Number(true)) // 1
console.log(Number(undefined)) // NaN
console.log(Number(null)) // 0

変な結果につながりました。。
Number.isNaN()はこの問題を修正するため、本当の意味のNaNを検出するときtrueを返します。

Number.isNaN()

console.log(Number.isNaN({})) // false
console.log(Number.isNaN([])) // false
console.log(Number.isNaN(BigInt(9007199254740991))) // false
console.log(Number.isNaN(BigInt('9007199254740991'))) // false

console.log(Number.isNaN('')) // false
console.log(Number.isNaN('123')) // false
console.log(Number.isNaN(true)) // false
console.log(Number.isNaN(null)) // false

console.log(Number.isNaN(NaN)) // true
console.log(Number.isNaN('NaN')) // false // *string

console.log(Number.isNaN(0 / 0)) // true
console.log(Number.isNaN(1 / 0))  // false // Infinity
console.log(Number.isNaN(Infinity / Infinity)) // true
console.log(Number.isNaN(Infinity / -Infinity)) // true

Positive-zero(+0) vs. Negative-zero(-0)

作者によると、数学上では+0、-0は変位（displacement）で別々の方向を示すことと同じ、この二つを混同してはならない。そして+0、-0はNaNとは全然違う概念です。しかし、

console.log(0 === -0) // true

JSの厳密等価子では、+0と-0は同じものとして扱われ、
でも、Infinityと-Infinity確かに存在しています。

console.log(1 / 0) // Infinity
console.log(1 / -0) // -Infinity

ならば判定方法は、

const negativeZero = -0
function NegZero(num) {
  return num === 0 && (1 / num) === -Infinity
}

console.log(NegZero(negativeZero)) // true

または、同一値の判定メソッドObject.is()を使いましょう。

console.log(Object.is(negativeZero, -0)) // true

おまけ Object.is()

console.log(Object.is(undefined, undefined)) // true
console.log(Object.is(null, null)) // true
console.log(Object.is(NaN, NaN)) // true
console.log(Object.is(+0, +0)) // true
console.log(Object.is(-0, -0)) // true