JavaScriptの中身があるけど中身のない配列について #JavaScript

空じゃないけど空の配列の話。（配列とかおれおれ Advent Calendar2018 – 22 日目） | Ginpen.com を読んで面白かったので、JavaScript の空じゃないけど空な配列について自分でも調べてみた。

はじめに

JavaScript の配列で以下のように中身があるようで中身のない配列がある。

const arr = [10, 20, 30];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, 30, <1 empty item>, 50 ]

MDN では空の配列スロットと呼んでいそうだったので、この記事内では空の配列スロットと呼ぶ。

in 演算子は、空の配列スロットに対して false を返します。直接アクセスしても undefined が返されます。

MDN より引用
https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/in

どんなときに空の配列スロットが生まれるのか？

Array コンストラクターや配列のサイズを超えたインデックスでの代入、配列初期化子、delete演算子、lengthの書き換えで生まれる。

/* Arrayコンストラクター */
const arr = new Array(3);

console.log(arr);
// [ <3 empty items> ]

/* 配列のサイズを超えたインデックスでの代入 */
const arr = [10, 20, 30];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, 30, <1 empty item>, 50 ]

/* 配列初期化子 */
const arr = [10, 20, 30, , 50];

console.log(arr);
// [ 10, 20, 30, <1 empty item>, 50 ]

/* delete演算子 */
const arr = [10, 20, 30];
delete arr[2];

console.log(arr);
// [ 10, 20, <1 empty item> ]

/* lengthプロパティの書き換え */
const arr = [10, 20, 30];
arr.length = 5;

console.log(arr);
// [ 10, 20, 30, <2 empty items> ]

要素にアクセスするとどうなるのか？

undefinedが返ってくる。

const arr = [10, 20, 30];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, 30, <1 empty item>, 50 ]

console.log(arr[3]);
// undefined

配列も添字をプロパティ名として持つ Object として考えるとわかりやすい。

const obj = {};
obj[0] = 10;
obj[1] = 20;
obj[2] = 30;
obj[4] = 50;

console.log(obj[3]);
// undefined

意図して`undefined`を入れている場合、どうやって区別するのか？

Object.prototype.hasOwnProperty、in演算子、Object.keysなどを使うことで空の配列スロットかどうかを判断できる。
また、Array.prototype.keysでは空の配列スロットの区別はつけれない。

Object.keyでは Own Property を見てるのに対し、Array.prototype.keysでは見てないのが起因してそう。

/* Object.prototype.hasOwnProperty */

const arr = [10, 20, undefined];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, undefined, <1 empty item>, 50 ]

for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
  console.log(i, arr.hasOwnProperty(i));
}
// 0 true
// 1 true
// 2 true
// 3 false
// 4 true

/* in演算子 */

const arr = [10, 20, undefined];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, undefined, <1 empty item>, 50 ]

for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
  console.log(i, i in arr);
}
// 0 true
// 1 true
// 2 true
// 3 false
// 4 true

/* Object.keys */

const arr = [10, 20, undefined];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, undefined, <1 empty item>, 50 ]

console.log(Object.keys(arr));
// [ '0', '1', '2', '4' ]

/* Array.prototype.keys */

const arr = [10, 20, undefined];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, undefined, <1 empty item>, 50 ]

console.log(Array.from(arr.keys()));
// [ 0, 1, 2, 3, 4 ]

forEach などのループ処理はどうなるか？

Array.prototype.forEachは Own Property を見てるため、空の配列スロットでコールバックが呼ばれない。

https://tc39.es/ecma262/#sec-array.prototype.foreach

/* Array.prototype.forEach */

const arr = [10, 20, 30];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, 30, <1 empty item>, 50 ]

arr.forEach((val, idx) => {
  console.log(val, idx);
});
// 10 0
// 20 1
// 30 2
// 50 4

Array.prototype.mapも同様にコールバックは呼ばれないが、返り値の配列の length は同じままで、empty item が含まれている。

https://tc39.es/ecma262/#sec-array.prototype.map

/* Array.prototype.map */

const arr = [10, 20, 30];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, 30, <1 empty item>, 50 ]

const mappedArr = arr.map((val, idx) => {
  console.log(val, idx);
  return val * idx;
});
// 10 0
// 20 1
// 30 2
// 50 4

console.log(mappedArr);
// [ 0, 20, 60, <1 empty item>, 200 ]

Array.prototype.filterでは、返り値の配列はイメージしていたものと一致する。
（コールバック自体が呼ばれないため、true判定にならない？）

https://tc39.es/ecma262/#sec-array.prototype.filter

/* Array.prototype.filter */

const arr = [10, 20, 30];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, 30, <1 empty item>, 50 ]

const filteredArr = arr.filter((val, idx) => {
  console.log(val, idx);
  return true;
});
// 10 0
// 20 1
// 30 2
// 50 4

console.log(filteredArr);
// [ 10, 20, 30, 50 ]

Array.prototype.findに関しては、Own Property を見てないので、空の配列スロットもコールバックが呼ばれる。

https://tc39.es/ecma262/#sec-array.prototype.find

/* Array.prototype.find */

const arr = [10, 20, 30];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, 30, <1 empty item>, 50 ]

const found = arr.find((val, idx) => {
  console.log(val, idx);
});
// 10 0
// 20 1
// 30 2
// undefined 3
// 50 4

for...ofは空の配列スロットも含まれる。（わからない）

/* for...of */

const arr = [10, 20, 30];
arr[4] = 50;

console.log(arr);
// [ 10, 20, 30, <1 empty item>, 50 ]

for (let val of arr) {
  console.log(val);
}
// 10
// 20
// 30
// undefined
// 50

さいごに

普段、当たり前に使っている配列もよくよく調べてみると面白いですね。
実際に役に立つタイミングは少ないかもしれませんが、面白いと思っていただければ幸いです。

JavaScriptの中身があるけど中身のない配列について