Tipos de datos y estructuras en JavaScript

Todos los lenguajes de programación tienen estructuras de datos integradas, pero estas a menudo difieren de un lenguaje a otro. Este artículo intenta enumerar las estructuras de datos integradas disponibles en JavaScript y las propiedades que tienen. Estas se pueden utilizar para construir otras estructuras de datos. Siempre que es posible, se hacen comparaciones con otros lenguajes.

Tipado dinámico

JavaScript es un lenguaje débilmente tipado y dinámico. Las variables en JavaScript no están asociadas directamente con ningún tipo de valor en particular, y a cualquier variable se le puede asignar (y reasignar) valores de todos los tipos:

let foo = 42;    // foo ahora es un número
foo     = 'bar'; // foo ahora es un string
foo     = true;  // foo ahora es un booleano

Estructuras y tipos de datos

El último estándar ECMAScript define nueve tipos:

  • Seis tipos de datos primitivos, controlados por el operador typeof
    • Undefined: typeof instance === "undefined"
    • Boolean: typeof instance === "boolean"
    • Number: typeof instance === "number"
    • String: typeof instance === "string"
    • BigInt: typeof instance === "bigint"
    • Symbol: typeof instance === "symbol"
  • Null: typeof instance === "object". Tipo primitivo especial que tiene un uso adicional para su valor: si el objeto no se hereda, se muestra null;
  • Object: typeof instance === "object". Tipo estructural especial que no es de datos pero para cualquier instancia de objeto construido que también se utiliza como estructuras de datos: new Object, new Array, new Map, new Set, new WeakMap, new WeakSet, new Date y casi todo lo hecho con la palabra clave new;
  • Function: una estructura sin datos, aunque también responde al operador typeof: typeof instance === "function". Esta simplemente es una forma abreviada para funciones, aunque cada constructor de funciones se deriva del constructor Object.

Ten en cuenta que el único propósito valioso del uso del operador typeof es verificar el tipo de dato. Si deseamos verificar cualquier Tipo Estructural derivado de Object, no tiene sentido usar typeof para eso, ya que siempre recibiremos "object". La forma correcta de comprobar qué tipo de Objeto estamos usando es la palabra clave instanceof. Pero incluso en ese caso, puede haber conceptos erróneos.

Valores primitivos

Todos los tipos, excepto los objetos, definen valores inmutables (es decir, valores que no se pueden cambiar). Por ejemplo (y a diferencia de C), las cadenas son inmutables. Nos referimos a los valores de estos tipos como "valores primitivos".

Tipo Boolean

Boolean representa una entidad lógica y puede tener dos valores: true y false. Consulta Boolean y Boolean para obtener más detalles.

Tipo Null

El tipo Null tiene exactamente un valor: null. Consulta null y Null para obtener más detalles.

Tipo Undefined

Una variable a la que no se le ha asignado un valor tiene el valor undefined. Consulta undefined y Undefined para obtener más detalles.

Tipo Number

ECMAScript tiene dos tipos numéricos integrados: Number y BigInt (ve más abajo).

El tipo Number es un valor en formato binario de 64 bits de doble precisión IEEE 754 (números entre -(253 - 1) y 253 - 1). Además de representar números de punto flotante, el tipo Number tiene tres valores simbólicos: +Infinity, -Infinity y NaN ("Not a Number" o No es un número).

Para verificar el valor disponible más grande o el valor más pequeño disponible dentro de ±Infinity, puedes usar las constantes Number.MAX_VALUE o Number.MIN_VALUE.

A partir de ECMAScript 2015, también puedes comprobar si un número está en el rango de números de punto flotante de doble precisión mediante Number.isSafeInteger() así como Number.MAX_SAFE_INTEGER y Number.MIN_SAFE_INTEGER.

Más allá de este rango, los enteros en JavaScript ya no son seguros y serán una aproximación de punto flotante de doble precisión del valor.

El tipo number solo tiene un entero con dos representaciones: 0 se representa como -0 y +0. (0 es un alias de +0).

En la praxis, esto casi no tiene impacto. Por ejemplo, +0 === -0 es true. Sin embargo, puedes notar esto cuando divides entre cero:

> 42 / +0
Infinity
> 42 / -0
-Infinity

Aunque un number a menudo representa solo su valor, JavaScript proporciona operadores binarios (bitwise).

Precaución: Aunque los operadores bit a bit se pueden usar para representar múltiples valores Booleanos dentro de un solo número usando el enmascaramiento de bits, esto generalmente se considera una mala práctica. JavaScript ofrece otros medios para representar un conjunto de valores booleanos (como un arreglo de valores booleanos o un objeto con valores booleanos asignados a propiedades con nombre). El enmascaramiento de bits también tiende a hacer que el código sea más difícil de leer, comprender y mantener.

Posiblemente sea necesario utilizar estas técnicas en entornos muy restringidos, como cuando se intenta hacer frente a las limitaciones del almacenamiento local, o en casos extremos (como cuando cada bit de la red cuenta). Esta técnica solo se debe considerar cuando sea la última medida que se pueda tomar para optimizar el tamaño.

Tipo BigInt

El tipo BigInt es un primitivo numérico en JavaScript que puede representar números enteros con precisión arbitraria. Con BigInts, puedes almacenar y operar de forma segura en números enteros grandes incluso más allá del límite seguro de enteros para Numbers.

Un BigInt se crea agregando n al final de un número entero o llamando al constructor.

Puedes obtener el valor más seguro que se puede incrementar con Numbers utilizando la constante Number.MAX_SAFE_INTEGER. Con la introducción de BigInts, puedes operar con números más allá de Number.MAX_SAFE_INTEGER.

Este ejemplo demuestra, dónde, incrementando el Number.MAX_SAFE_INTEGER devuelve el resultado esperado:

> const x = 2n ** 53n;
9007199254740992n
> const y = x + 1n; 
9007199254740993n

Puedes utilizar los operadores +, *, -, ** y % con BigInts, igual que con Numbers. Un BigInt no es estrictamente igual a un Number, pero lo es en términos generales.

Un BigInt se comporta como un Number en los casos en que se convierte a Boolean: if, ||, &&, Boolean, !.

Los BigInt no se pueden utilizar indistintamente con los Number. En su lugar, se lanzará un TypeError.

Tipo String

El tipo String de JavaScript se utiliza para representar datos textuales. Es un conjunto de "elementos" de valores enteros sin signo de 16 bits. Cada elemento del String ocupa una posición en la cadena. El primer elemento está en el índice 0, el siguiente en el índice 1, y así sucesivamente. La longitud de una cadena es el número de elementos que contiene.

A diferencia de algunos lenguajes de programación (tal como C), las cadenas de JavaScript son inmutables. Esto significa que una vez que se crea una cadena, no es posible modificarla.

Sin embargo, todavía es posible crear otra cadena basada en una operación en la cadena original. Por ejemplo:

  • Una subcadena de la original seleccionando letras individuales o usando String.substr().
  • Una concatenación de dos cadenas usando el operador de concatenación (+) o String.concat().

¡Ten cuidado de no "convertir a cadenas" tu código!

Puede resultar tentador utilizar cadenas para representar datos complejos. Hacer esto viene con beneficios a corto plazo:

  • Es fácil construir cadenas complejas con concatenación.
  • Las cadenas son fáciles de depurar (lo que ves impreso siempre es lo que está en la cadena).
  • Las cadenas son el denominador común de muchas APIs (campos de entrada —inputs—, valores de almacenamiento local, respuestas XMLHttpRequest cuando se usa responseText, etc.) y puede resultar tentador trabajar solo con cadenas.

Con las convenciones, es posible representar cualquier estructura de datos en una cadena. Esto no la convierte en una buena idea. Por ejemplo, con un separador, se podría emular una lista (mientras que un arreglo de JavaScript sería más adecuado). Desafortunadamente, cuando el separador se usa en uno de los elementos de la "lista", la lista se rompe. Se puede elegir un caracter de escape, etc. Todo esto requiere convenciones y crea una innecesaria carga de mantenimiento.

Utiliza cadenas para datos textuales. Cuando quieras representar datos complejos, procesa las cadenas y usa la abstracción adecuada.

Tipo Symbol

Un símbolo es un valor primitivo único e inmutable y se puede utilizar como clave de una propiedad de objeto (ve más abajo). En algunos lenguajes de programación, los símbolos se denominan "átomos".

Para obtener más detalles, consulta Symbol y el contenedor de objetos Symbol en JavaScript.

Objetos

En ciencias de la computación, un objeto es un valor en la memoria al que posiblemente hace referencia un identificador.

Propiedades

En JavaScript, los objetos se pueden ver como una colección de propiedades. Con la sintaxis de objeto literal, se inicia un conjunto limitado de propiedades; luego se pueden agregar y eliminar propiedades. Los valores de propiedad pueden ser valores de cualquier tipo, incluidos otros objetos, lo que permite construir estructuras de datos complejas. Las propiedades se identifican mediante valores clave. Un valor clave es un valor de cadena o un símbolo.

Hay dos tipos de propiedades de objeto que tienen ciertos atributos: la propiedad data y la propiedad accessor.

Nota: Cada propiedad tiene atributos correspondientes. Los atributos, internamente los utiliza el motor JavaScript, por lo que no puedes acceder a ellos directamente. Es por eso que los atributos se enumeran entre corchetes dobles, en lugar de simples.

Consulta Object.defineProperty() para obtener más información.

Propiedad Data

Asocia una clave con un valor y tiene los siguientes atributos:

Atributos de una propiedad data
Atributo Tipo Descripción Valor predeterminado
[[Value]] Cualquier tipo de JavaScript El valor recuperado por un captador de acceso get a la propiedad. undefined
[[Writable]] Boolean Si es false, el [[Value]] de la propiedad no se puede cambiar. false
[[Enumerable]] Boolean

Si es true, la propiedad se enumerará en bucles for...in.
Consulta también Enumerabilidad y posesión de propiedades.

false
[[Configurable]] Boolean Si es false, la propiedad no se puede eliminar, no se puede cambiar a una propiedad de acceso descriptor y los atributos que no sean [[Value]] y [[Writable]] no se pueden cambiar. false
Atributos obsoletos (a partir de ECMAScript 3, renombrado en ECMAScript 5)
Atributo Tipo Descripción
Read-only Boolean Estado inverso del atributo ES5 [[Writable]].
DontEnum Boolean Estado inverso del atributo ES5 [[Enumerable]].
DontDelete Boolean Estado inverso del atributo ES5 [[Configurable]].

Propiedad Accessor

Asocia una clave con una de las dos funciones de acceso (get y set) para recuperar o almacenar un valor y tiene los siguientes atributos:

Atributos de una propiedad accessor
Atributo Tipo Descripción Valor predeterminado
[[Get]] Objeto Function o undefined La función se llama con una lista de argumentos vacía y recupera el valor de la propiedad cada vez que se realiza un acceso al valor.
Consulta también get.
undefined
[[Set]] Objeto Function o undefined La función se llama con un argumento que contiene el valor asignado y se ejecuta siempre que se intenta cambiar una propiedad específica.
Consulta también set.
undefined
[[Enumerable]] Boolean Si es true, la propiedad se enumerará en bucles for...in. false
[[Configurable]] Boolean Si es false, la propiedad no se puede eliminar y no se puede cambiar a una propiedad de datos. false

Objetos y funciones "normales"

Un objeto JavaScript es una asociación entre claves y valores. Las claves son cadenas (o Symbols), y los valores pueden ser cualquier cosa. Esto hace que los objetos se ajusten naturalmente a hashmaps.

Las funciones son objetos regulares con la capacidad adicional de ser invocables.

Fechas

Al representar fechas, la mejor opción es utilizar la utilidad Date incorporada en JavaScript.

Colecciones indexadas: arreglos y arreglos tipados

Los arreglos son objetos regulares para los que existe una relación particular entre las propiedades de clave entera y la Propiedad length.

Además, los arreglos heredan de Array.prototype, que les proporciona un puñado de convenientes métodos para manipular arreglos. Por ejemplo, indexOf (buscando un valor en el arreglo) o push (agrega un elemento al arreglo), y así sucesivamente. Esto hace que el Array sea un candidato perfecto para representar listas o conjuntos.

Los Arreglos tipados son nuevos en JavaScript con ECMAScript 2015 y presentan una vista similar a un arreglo de un búfer de datos binarios subyacente. La siguiente tabla ayuda a determinar los tipos de datos equivalentes en C:

Tipo Intervalo de valores Tamaño en bytes Descripción Tipo de IDL web Tipo C equivalente
Int8Array -128 a 127 1 Dos enteros complementarios de 8 bits con signo byte int8_t
Uint8Array 0 a 255 1 Entero de 8-bit sin signo octet uint8_t
Uint8ClampedArray 0 a 255 1 Entero de 8 bits sin signo (sujeto) octet uint8_t
Int16Array -32768 a 32767 2 Dos enteros complementarios de 16 bits con signo short int16_t
Uint16Array 0 a 65535 2 Entero de 16 bits sin signo Short sin signo uint16_t
Int32Array -2147483648 a 2147483647 4 dos enteros complementarios de 32 bits con signo long int32_t
Uint32Array 0 a 4294967295 4 Enteros de 32 bits sin signo long sin signo uint32_t
Float32Array 1.2×10-38 a 3.4×1038 4 Número de coma flotante IEEE de 32 bits (7 dígitos significativos, p. ej., 1.1234567) float sin restricciones float
Float64Array 5.0×10-324 a 1.8×10308 8 Número de coma flotante IEEE de 64 bits (16 dígitos significativos, p. ej., 1.123...15) doble sin restricciones double
BigInt64Array -263 a 263-1 8 Dos enteros complementarios de 64 bits con signo bigint int64_t (long long con signo)
BigUint64Array 0 a 264-1 8 Entero de 64 bits sin signo bigint uint64_t (long long sin signo)

Colecciones con clave: mapas, conjuntos, WeakMaps, WeakSets

Estas estructuras de datos, introducidas en ECMAScript Edition 6, toman referencias a objetos como claves. Set y WeakSet representan un conjunto de objetos, mientras que Map y WeakMap se asocian un valor a un objeto.

La diferencia entre Maps y WeakMaps es que en el primero, las claves de objeto se pueden enumerar. Esto permite la optimización de la recolección de basura en el último caso.

Se podrían implementar Maps y Sets en ECMAScript 5 puro. Sin embargo, dado que los objetos no se pueden comparar (en el sentido de < "menor que", por ejemplo), el rendimiento de búsqueda sería necesariamente lineal. Las implementaciones nativas de ellos (incluidos los WeakMaps) pueden tener un rendimiento de búsqueda que es aproximadamente logarítmico al tiempo constante.

Por lo general, para vincular datos a un nodo DOM, se pueden establecer propiedades directamente en el objeto o usar atributos data-*. Esto tiene la desventaja de que los datos están disponibles para cualquier script que se ejecute en el mismo contexto. Los Maps y WeakMaps facilitan la vinculación privada de datos a un objeto.

Datos estructurados: JSON

JSON (Java Script Object Notation) es un formato ligero de intercambio de datos, derivado de JavaScript, pero utilizado por muchos lenguajes de programación. JSON crea estructuras de datos universales.

Consulta JSON y JSON para obtener más detalles.

Más objetos en la biblioteca estándar

JavaScript tiene una biblioteca estándar de objetos integrados.

Échale un vistazo a la referencia para conocer más objetos.

Determinación de tipos usando el operador typeof

El operador typeof te puede ayudar a encontrar el tipo de tu variable.

Lee la página de referencia para obtener más detalles y casos extremos.

Especificaciones

Especificación
ECMAScript (ECMA-262)
La definición de 'Tipos Data y Values ECMAScript' en esta especificación.

Ve también