阿西河

所有教程

公众号
🌙
阿西河前端的公众号

我的收藏

    最近访问  (文章)

      教程列表

      抓包专区
      测试专区

      JS Number 类型

      Number 类型

      Number 类型应该是 ECMAScript 中最令人关注的数据类型了,这种类型使用 IEEE754 格式来表示整数和浮点数值(浮点数值在某些语言中也被称为双精度数值)。

      为支持各种数值类型,ECMA-262 定义了不同的数值字面量格式。

      最基本的数值字面量格式是十进制整数,十进制整数可以像下面这样直接在代码中输入:

      var intNum = 55; // 整数
      

      除了以十进制表示外,整数还可以通过八进制(以 8 为基数)或十六进制(以 16 为基数)的字面值来表示。

      其中,八进制字面值的第一位必须是零(0),然后是八进制数字序列(0~7)。

      如果字面值中的数值超出了范围,那么前导零将被忽略,后面的数值将被当作十进制数值解析。

      请看下面的例子:

      var octalNum1 = 070; // 八进制的 56
      var octalNum2 = 079; // 无效的八进制数值——解析为 79
      var octalNum3 = 08; // 无效的八进制数值——解析为 8
      

      八进制字面量在严格模式下是无效的,会导致支持的 JavaScript 引擎抛出错误。

      十六进制字面值的前两位必须是 0x,后跟任何十六进制数字(0~9 及 A~F)。其中,字母 A~F 可以大写,也可以小写。

      如下面的例子所示:

      var hexNum1 = 0xA; // 十六进制的 10
      var hexNum2 = 0x1f; // 十六进制的 31
      

      在进行算术计算时,所有以八进制和十六进制表示的数值最终都将被转换成十进制数值。

      鉴于 JavaScript 中保存数值的方式,可以保存正零(+0)和负零(0)。

      正零和负零被认为相等,但为了读者更好地理解上下文,这里特别做此说明。

      1. 浮点数值

      所谓浮点数值,就是该数值中必须包含一个小数点,并且小数点后面必须至少有一位数字。

      虽然小数点前面可以没有整数,但我们不推荐这种写法。以下是浮点数值的几个例子:

      var floatNum1 = 1.1;
      var floatNum2 = 0.1;
      var floatNum3 = .1; // 有效,但不推荐
      

      由于保存浮点数值需要的内存空间是保存整数值的两倍,因此 ECMAScript 会不失时机地将浮点数值转换为整数值。

      显然,如果小数点后面没有跟任何数字,那么这个数值就可以作为整数值来保存。同样地,如果浮点数值本身表示的就是一个整数(如 1.0),那么该值也会被转换为整数,如下面的例子所示:

      var floatNum1 = 1.; // 小数点后面没有数字——解析为 1
      var floatNum2 = 10.0; // 整数——解析为 10
      

      对于那些极大或极小的数值,可以用 e 表示法(即科学计数法)表示的浮点数值表示。

      用 e 表示法表示的数值等于 e 前面的数值乘以 10 的指数次幂。ECMAScript 中 e 表示法的格式也是如此,即前面是一个数值(可以是整数也可以是浮点数),中间是一个大写或小写的字母 E,后面是 10 的幂中的指数,该幂值将用来与前面的数相乘。

      下面是一个使用 e 表示法表示数值的例子:

      var floatNum = 3.125e7; // 等于 31250000
      

      在这个例子中,使用 e 表示法表示的变量 floatNum 的形式虽然简洁,但它的实际值则是 31250000。在此,e 表示法的实际含义就是“3.125 乘以 10 7 ”。

      也可以使用 e 表示法表示极小的数值,如 0.00000000000000003,这个数值可以使用更简洁的 3e-17 表示。在默认情况下,ECMASctipt 会将那些小数点后面带有 6 个零以上的浮点数值转换为以 e 表示法表示的数值(例如,0.0000003 会被转换成 3e7)。

      浮点数值的最高精度是 17 位小数,但在进行算术计算时其精确度远远不如整数。例如,0.1 加 0.2 的结果不是 0.3,而是 0.30000000000000004。这个小小的舍入误差会导致无法测试特定的浮点数值。

      例如:

      if (a + b == 0.3){ // 不要做这样的测试!
          console.log("You got 0.3.");
      }
      

      https://a.axihe.com/img/api/jses/Code_eOhHPKrxKY.png

      在这个例子中,我们测试的是两个数的和是不是等于 0.3。如果这两个数是 0.05 和 0.25,或者是 0.15 和 0.15 都不会有问题。而如前所述,如果这两个数是 0.1 和 0.2,那么测试将无法通过。

      因此,永远不要测试某个特定的浮点数值。

      关于浮点数值计算会产生舍入误差的问题,有一点需要明确:这是使用基于 IEEE754 数值的浮点计算的通病,ECMAScript 并非独此一家,这并不是 JS 这门语言的问题!

      其他使用相同数值格式的语言也存在这个问题。

      2. 数值范围

      由于内存的限制,ECMAScript 并不能保存世界上所有的数值。ECMAScript 能够表示的最小数值保存在 Number.MIN_VALUE 中——在大多数浏览器中,这个值是 5e-324;能够表示的最大数值保存在 Number.MAX_VALUE 中——在大多数浏览器中,这个值是 1.7976931348623157e+308。

      如果某次计算的结果得到了一个超出 JavaScript 数值范围的值,那么这个数值将被自动转换成特殊的 Infinity 值。具体来说,如果这个数值是负数,则会被转换成 -Infinity (负无穷),如果这个数值是正数,则会被转换成 Infinity (正无穷)。

      如上所述,如果某次计算返回了正或负的 Infinity 值,那么该值将无法继续参与下一次的计算,因为 Infinity 不是能够参与计算的数值。要想确定一个数值是不是有穷的(换句话说,是不是位于最小和最大的数值之间),可以使用 isFinite() 函数。这个函数在参数位于最小与最大数值之间时会返回 true ,如下面的例子所示:

      var result = Number.MAX_VALUE + Number.MAX_VALUE;
      console.log(isFinite(result)); //false
      

      尽管在计算中很少出现某些值超出表示范围的情况,但在执行极小或极大数值的计算时,检测监控这些值是可能的,也是必需的。

      访问 Number.NEGATIVE_INFINITY 和 Number.POSITIVE_INFINITY 也可以得到负和正 Infinity 的值。可以想见,这两个属性中分别保存着 -Infinity 和 Infinity 。

      3. NaN

      NaN ,即非数值(Not a Number)是一个特殊的数值,这个数值用于表示一个本来要返回数值的操作数未返回数值的情况(这样就不会抛出错误了)。例如,在其他编程语言中,任何数值除以 0 都会导致错误,从而停止代码执行。但在 ECMAScript 中,任何数值除以 0 会返回 NaN ① ,因此不会影响其他代码的执行。

      NaN 本身有两个非同寻常的特点。

      首先,任何涉及 NaN 的操作(例如 NaN /10)都会返回 NaN ,这个特点在多步计算中有可能导致问题。

      其次, NaN 与任何值都不相等,包括 NaN 本身。例如,下面的代码会返回 false :

      console.log(NaN == NaN); //false
      

      针对 NaN 的这两个特点,ECMAScript 定义了 isNaN() 函数。这个函数接受一个参数,该参数可以是任何类型,而函数会帮我们确定这个参数是否“不是数值”。

      isNaN() 在接收到一个值之后,会尝试将这个值转换为数值。某些不是数值的值会直接转换为数值,例如字符串 “10” 或 Boolean 值。而任何不能被转换为数值的值都会导致这个函数返回 true 。请看下面的例子:

      console.log(isNaN(NaN)); //true
      console.log(isNaN(10)); //false(10 是一个数值)
      console.log(isNaN("10")); //false(可以被转换成数值 10)
      console.log(isNaN("blue")); //true(不能转换成数值)
      console.log(isNaN(true)); //false(可以被转换成数值 1)
      

      这个例子测试了 5 个不同的值。测试的第一个值是 NaN 本身,结果当然会返回 true 。

      然后分别测试了数值 10 和字符串 “10” ,结果这两个测试都返回了 false ,因为前者本身就是数值,而后者可以被转换成数值。

      但是,字符串 “blue” 不能被转换成数值,因此函数返回了 true 。由于 Boolean 值 true 可以转换成数值 1,因此函数返回 false 。

      尽管有点儿不可思议,但 isNaN() 确实也适用于对象。在基于对象调用 isNaN() 函数时,会首先调用对象的 valueOf() 方法,然后确定该方法返回的值是否可以转换为数值。

      如果不能,则基于这个返回值再调用 toString() 方法,再测试返回值。

      而这个过程也是 ECMAScript 中内置函数和操作符的一般执行流程;

      4. 数值转换

      有 3 个函数可以把非数值转换为数值: Number() 、 parseInt() 和 parseFloat() 。第一个函数,即转型函数 Number() 可以用于任何数据类型,而另两个函数则专门用于把字符串转换成数值。这 3 个函数对于同样的输入会有返回不同的结果。

      Number() 函数的转换规则如下。

      • 如果是 Boolean 值, true 和 false 将分别被转换为 1 和 0。
      • 如果是数字值,只是简单的传入和返回。
      • 如果是 null 值,返回 0。
      • 如果是 undefined ,返回 NaN 。
      • 如果是字符串,遵循下列规则:
      • 如果字符串中只包含数字(包括前面带正号或负号的情况),则将其转换为十进制数值,即 “1"会变成 1, “123” 会变成 123,而 “011” 会变成 11(注意:前导的零被忽略了);
      • 如果字符串中包含有效的浮点格式,如 “1.1” ,则将其转换为对应的浮点数值(同样,也会忽略前导零);
      • 如果字符串中包含有效的十六进制格式,例如 “0xf” ,则将其转换为相同大小的十进制整数值;
      • 如果字符串是空的(不包含任何字符),则将其转换为 0;
      • 如果字符串中包含除上述格式之外的字符,则将其转换为 NaN 。
      • 如果是对象,则调用对象的 valueOf() 方法,然后依照前面的规则转换返回的值。如果转换的结果是 NaN ,则调用对象的 toString() 方法,然后再次依照前面的规则转换返回的字符串值。

      根据这么多的规则使用 Number() 把各种数据类型转换为数值确实有点复杂。下面还是给出几个具 体的例子吧。

      var num1 = Number("Hello world!"); //NaN
      var num2 = Number(""); //0
      var num3 = Number("000011"); //11
      var num4 = Number(true); //1
      

      首先,字符串 “Hello world!” 会被转换为 NaN ,因为其中不包含任何有意义的数字值。空字符串 会被转换为 0。字符串 “000011” 会被转换为 11,因为忽略了其前导的零。最后, true 值被转换为 1。

      一元加操作符的操作与 Number() 函数相同。

      由于 Number() 函数在转换字符串时比较复杂而且不够合理,因此在处理整数的时候更常用的是 parseInt() 函数。

      parseInt() 函数在转换字符串时,更多的是看其是否符合数值模式。它会忽略字符串前面的空格,直至找到第一个非空格字符。如果第一个字符不是数字字符或者负号, parseInt() 就会返回 NaN ;也就是说,用 parseInt() 转换空字符串会返回 NaN ( Number() 对空字符返回 0)。如果第一个字符是数字字符, parseInt() 会继续解析第二个字符,直到解析完所有后续字符或者遇到了一个非数字字符。

      例如, “1234blue” 会被转换为 1234,因为 “blue” 会被完全忽略。类似地, “22.5"会被转换为 22,因为小数点并不是有效的数字字符。 如果字符串中的第一个字符是数字字符, parseInt() 也能够识别出各种整数格式(即前面讨论的十进制、八进制和十六进制数)。也就是说,如果字符串以 “0x” 开头且后跟数字字符,就会将其当作一个十六进制整数;如果字符串以 “0” 开头且后跟数字字符,则会将其当作一个八进制数来解析。

      为了更好地理解 parseInt() 函数的转换规则,下面给出一些例子:

      var num1 = parseInt("1234blue"); // 1234
      var num2 = parseInt(""); // NaN
      var num3 = parseInt("0xA"); // 10(十六进制数)
      var num4 = parseInt(22.5); // 22
      var num5 = parseInt("070"); // 56(八进制数)
      var num6 = parseInt("70"); // 70(十进制数)
      var num7 = parseInt("0xf"); // 15(十六进制数)
      

      在使用 parseInt() 解析像八进制字面量的字符串时,ECMAScript 3 和 5 存在分歧。例如:

      //ECMAScript 3 认为是 56(八进制),ECMAScript 5 认为是 70(十进制)
      var num = parseInt("070");
      

      在 ECMAScript 3 JavaScript 引擎中, “070” 被当成八进制字面量,因此转换后的值是十进制的 56。而在 ECMAScript 5 JavaScript 引擎中, parseInt() 已经不具有解析八进制值的能力,因此前导的零会被认为无效,从而将这个值当成 “70” ,结果就得到十进制的 70。在 ECMAScript 5 中,即使是在非严格模式下也会如此。

      为了消除在使用 parseInt() 函数时可能导致的上述困惑,可以为这个函数提供第二个参数:转换时使用的基数(即多少进制)。如果知道要解析的值是十六进制格式的字符串,那么指定基数 16 作为第二个参数,可以保证得到正确的结果,例如:

      var num = parseInt("0xAF", 16); //175
      

      实际上,如果指定了 16 作为第二个参数,字符串可以不带前面的 “0x” ,如下所示:

      var num1 = parseInt("AF", 16); //175
      var num2 = parseInt("AF"); //NaN
      

      这个例子中的第一个转换成功了,而第二个则失败了。

      差别在于第一个转换传入了基数,明确告诉 parseInt() 要解析一个十六进制格式的字符串;而第二个转换发现第一个字符不是数字字符,因此就自动终止了。

      指定基数会影响到转换的输出结果。例如:

      var num1 = parseInt("10", 2); //2 (按二进制解析)
      var num2 = parseInt("10", 8); //8 (按八进制解析)
      var num3 = parseInt("10", 10); //10 (按十进制解析)
      var num4 = parseInt("10", 16); //16 (按十六进制解析)
      

      不指定基数意味着让 parseInt() 决定如何解析输入的字符串,因此为了避免错误的解析,我们建议无论在什么情况下都明确指定基数。

      多数情况下,我们要解析的都是十进制数值,因此始终将 10 作为第二个参数是非常必要的。

      与 parseInt() 函数类似, parseFloat() 也是从第一个字符(位置 0)开始解析每个字符。

      而且也是一直解析到字符串末尾,或者解析到遇见一个无效的浮点数字字符为止。也就是说,字符串中的第一个小数点是有效的,而第二个小数点就是无效的了,因此它后面的字符串将被忽略。举例来说,“22.34.5” 将会被转换为 22.34。

      除了第一个小数点有效之外, parseFloat() 与 parseInt() 的第二个区别在于它始终都会忽略前导的零。

      parseFloat() 可以识别前面讨论过的所有浮点数值格式,也包括十进制整数格式。但十六进制格式的字符串则始终会被转换成 0。

      由于 parseFloat() 只解析十进制值,因此它没有用第二个参数指定基数的用法。最后还要注意一点:如果字符串包含的是一个可解析为整数的数(没有小数点,或者小数点后都是零), parseFloat() 会返回整数。以下是使用 parseFloat() 转换数值的几个典型示例。

      var num1 = parseFloat("1234blue");  //1234 (整数)
      var num2 = parseFloat("0xA");       //0
      var num3 = parseFloat("22.5");      //22.5
      var num4 = parseFloat("22.34.5");   //22.34
      var num5 = parseFloat("0908.5");    //908.5
      var num6 = parseFloat("3.125e7");   //31250000
      
      目录
      目录