JavaScript 标准参考教程之【数值】
2018-03-29 00:00
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概述
// 9007199254740992
// 多出的三个有效数字,
将无法保存
9007199254740992111
// 9007199254740992000[/code]上面示例表明,大于2的53次方以后,多出来的有效数字(最后三位的
JavaScript 的数值有多种表示方法,可以用字面形式直接表示,比如
使用字面量(literal)直接表示一个数值时,JavaScript 对整数提供四种进制的表示方法:十进制、十六进制、八进制、二进制。➤十进制:没有前导0的数值。➤八进制:有前缀
JavaScript 提供了几个特殊的数值。
// 等同于
parseInt('1000', 10) // 1000下面是转换指定进制的数的例子。
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>>>>整数和浮点数
JavaScript 内部,所有数字都是以64位浮点数形式储存,即使整数也是如此。所以,1与
1.0是相同的,是同一个数。
1 === 1.0 // true这就是说,JavaScript 语言的底层根本没有整数,所有数字都是小数(64位浮点数)。容易造成混淆的是,某些运算只有整数才能完成,此时 JavaScript 会自动把64位浮点数,转成32位整数,然后再进行运算,参见《运算符》一章的”位运算“部分。由于浮点数不是精确的值,所以涉及小数的比较和运算要特别小心。
0.1 + 0.2 === 0.3 // false 0.3 / 0.1 // 2.9999999999999996 (0.3 - 0.2) === (0.2 - 0.1) // false
>>>>数值精度
根据国际标准 IEEE 754,JavaScript 浮点数的64个二进制位,从最左边开始,是这样组成的。➤第1位:符号位,0表示正数,
1表示负数➤第2位到第12位(共11位):指数部分➤第13位到第64位(共52位):小数部分(即有效数字)符号位决定了一个数的正负,指数部分决定了数值的大小,小数部分决定了数值的精度。指数部分一共有11个二进制位,因此大小范围就是0到2047。IEEE 754 规定,如果指数部分的值在0到2047之间(不含两个端点),那么有效数字的第一位默认总是1,不保存在64位浮点数之中。也就是说,有效数字这时总是
1.xx...xx的形式,其中
xx..xx的部分保存在64位浮点数之中,最长可能为52位。因此,JavaScript 提供的有效数字最长为53个二进制位。
(-1)^符号位 * 1.xx...xx * 2^指数部分上面公式是正常情况下(指数部分在0到2047之间),一个数在 JavaScript 内部实际的表示形式。精度最多只能到53个二进制位,这意味着,绝对值小于等于2的53次方的整数,即-253到253,都可以精确表示。
Math.pow(2, 53) // 9007199254740992 Math.pow(2, 53) + 1 // 9007199254740992 Math.pow(2, 53) + 2 // 9007199254740994 Math.pow(2, 53) + 3 // 9007199254740996 Math.pow(2, 53) + 4 // 9007199254740996上面代码中,大于2的53次方以后,整数运算的结果开始出现错误。所以,大于2的53次方的数值,都无法保持精度。由于2的53次方是一个16位的十进制数值,所以简单的法则就是,JavaScript 对15位的十进制数都可以精确处理。
Math.pow(2, 53)
// 9007199254740992
// 多出的三个有效数字,
将无法保存
9007199254740992111
// 9007199254740992000[/code]上面示例表明,大于2的53次方以后,多出来的有效数字(最后三位的
111)都会无法保存,变成0。
>>>>数值范围
根据标准,64位浮点数的指数部分的长度是11个二进制位,意味着指数部分的最大值是2047(2的11次方减1)。也就是说,64位浮点数的指数部分的值最大为2047,分出一半表示负数,则 JavaScript 能够表示的数值范围为21024到2-1023(开区间),超出这个范围的数无法表示。如果一个数大于等于2的1024次方,那么就会发生“正向溢出”,即 JavaScript 无法表示这么大的数,这时就会返回Infinity。
Math.pow(2, 1024) // Infinity如果一个数小于等于2的-1075次方(指数部分最小值-1023,再加上小数部分的52位),那么就会发生为“负向溢出”,即 JavaScript 无法表示这么小的数,这时会直接返回0。
Math.pow(2, -1075) // 0下面是一个实际的例子。
var x = 0.5; for(var i = 0; i < 25; i++) { x = x * x; } x // 0上面代码中,对
0.5连续做25次平方,由于最后结果太接近0,超出了可表示的范围,JavaScript 就直接将其转为0。JavaScript 提供
Number对象的
MAX_VALUE和
MIN_VALUE属性,返回可以表示的具体的最大值和最小值。
Number.MAX_VALUE // 1.7976931348623157e+308 Number.MIN_VALUE // 5e-324数值的表示法
JavaScript 的数值有多种表示方法,可以用字面形式直接表示,比如
35(十进制)和
0xFF(十六进制)。数值也可以采用科学计数法表示,下面是几个科学计数法的例子。
123e3 // 123000123e-3 // 0.123-3.1E+12.1e-23科学计数法允许字母
e或
E的后面,跟着一个整数,表示这个数值的指数部分。以下两种情况,JavaScript 会自动将数值转为科学计数法表示,其他情况都采用字面形式直接表示。(1)小数点前的数字多于21位。
1234567890123456789012 // 1.2345678901234568e+21 123456789012345678901 // 123456789012345680000(2)小数点后的零多于5个。
// 小数点后紧跟5个以上的零, // 就自动转为科学计数法 0.0000003 // 3e-7 // 否则,就保持原来的字面形式 0.000003 // 0.000003数值的进值
使用字面量(literal)直接表示一个数值时,JavaScript 对整数提供四种进制的表示方法:十进制、十六进制、八进制、二进制。➤十进制:没有前导0的数值。➤八进制:有前缀
0o或
0O的数值,或者有前导0、且只用到0-7的八个阿拉伯数字的数值。➤十六进制:有前缀
0x或
0X的数值。➤二进制:有前缀
0b或
0B的数值。默认情况下,JavaScript 内部会自动将八进制、十六进制、二进制转为十进制。下面是一些例子。
0xff // 255 0o377 // 255 0b11 // 3如果八进制、十六进制、二进制的数值里面,出现不属于该进制的数字,就会报错。
0xzz // 报错 0o88 // 报错 0b22 // 报错上面代码中,十六进制出现了字母
z、八进制出现数字
8、二进制出现数字
2,因此报错。通常来说,有前导0的数值会被视为八进制,但是如果前导0后面有数字
8和
9,则该数值被视为十进制。
0888 // 888 0777 // 511前导0表示八进制,处理时很容易造成混乱。ES5 的严格模式和 ES6,已经废除了这种表示法,但是浏览器为了兼容以前的代码,目前还继续支持这种表示法。特殊数值
JavaScript 提供了几个特殊的数值。
>>>>正零和负零
前面说过,JavaScript 的64位浮点数之中,有一个二进制位是符号位。这意味着,任何一个数都有一个对应的负值,就连0也不例外。JavaScript 内部实际上存在2个
0:一个是
+0,一个是
-0,区别就是64位浮点数表示法的符号位不同。它们是等价的。
-0 === +0 // true 0 === -0 // true 0 === +0 // true几乎所有场合,正零和负零都会被当作正常的
0。
+0 // 0 -0 // 0 (-0).toString() // '0' (+0).toString() // '0'唯一有区别的场合是,
+0或
-0当作分母,返回的值是不相等的。
(1 / +0) === (1 / -0) // false上面的代码之所以出现这样结果,是因为除以正零得到
+Infinity,除以负零得到
-Infinity,这两者是不相等的(关于
Infinity详见下文)。
>>>>
NaN(1)含义NaN是 JavaScript 的特殊值,表示“非数字”(Not a Number),主要出现在将字符串解析成数字出错的场合。
5 - 'x' // NaN上面代码运行时,会自动将字符串
x转为数值,但是由于
x不是数值,所以最后得到结果为
NaN,表示它是“非数字”(
NaN)。另外,一些数学函数的运算结果会出现
NaN。
Math.acos(2) // NaN Math.log(-1) // NaN Math.sqrt(-1) // NaN
0除以
0也会得到
NaN。
0 / 0 // NaN需要注意的是,
NaN不是独立的数据类型,而是一个特殊数值,它的数据类型依然属于
Number,使用
typeof运算符可以看得很清楚。
typeof NaN // 'number'(2)运算规则
NaN不等于任何值,包括它本身。
NaN === NaN // false数组的
indexOf方法内部使用的是严格相等运算符,所以该方法对
NaN不成立。
[NaN].indexOf(NaN) // -1
NaN在布尔运算时被当作
false。
Boolean(NaN) // false
NaN与任何数(包括它自己)的运算,得到的都是
NaN。
NaN + 32 // NaN NaN - 32 // NaN NaN * 32 // NaN NaN / 32 // NaN
>>>>
Infinity(1)含义Infinity表示“无穷”,用来表示两种场景。一种是一个正的数值太大,或一个负的数值太小,无法表示;另一种是非0数值除以0,得到
Infinity。
// 场景一上面代码中,第一个场景是一个表达式的计算结果太大,超出了能够表示的范围,因此返回
Math.pow(2, 1024) // Infinity
// 场景二
0 / 0 // NaN1
/ 0 // Infinity
Infinity。第二个场景是
0除以
0会得到
NaN,而非0数值除以
0,会返回
Infinity。
Infinity有正负之分,
Infinity表示正的无穷,
-Infinity表示负的无穷。
Infinity === -Infinity // false1 / -0 // -Infinity -1 / -0 // Infinity上面代码中,非零正数除以
-0,会得到
-Infinity,负数除以
-0,会得到
Infinity。由于数值正向溢出(overflow)、负向溢出(underflow)和被
0除,JavaScript 都不报错,而是返回
Infinity,所以单纯的数学运算几乎没有可能抛出错误。
Infinity大于一切数值(除了
NaN),
-Infinity小于一切数值(除了
NaN)。
Infinity > 1000 // true -Infinity < -1000 // true
Infinity与
NaN比较,总是返回
false。
Infinity > NaN // false -Infinity > NaN // false Infinity < NaN // false -Infinity < NaN // false(2)运算规则
Infinity的四则运算,符合无穷的数学计算规则。
5 * Infinity // Infinity 5 - Infinity // -Infinity Infinity / 5 // Infinity 5 / Infinity // 00乘以
Infinity,返回
NaN;0除以
Infinity,返回
0;
Infinity除以0,返回
Infinity。
0 * Infinity // NaN 0 / Infinity // 0 Infinity / 0 // Infinity
Infinity加上或乘以
Infinity,返回的还是
Infinity。
Infinity + Infinity // Infinity Infinity * Infinity // Infinity
Infinity减去或除以
Infinity,得到
NaN。
Infinity - Infinity // NaN Infinity / Infinity // NaN
Infinity与
null计算时,
null会转成0,等同于与
0的计算。
null * Infinity // NaN null / Infinity // 0 Infinity / null // Infinity
Infinity与
undefined计算,返回的都是
NaN。
undefined + Infinity // NaN undefined - Infinity // NaN undefined * Infinity // NaN undefined / Infinity // NaN Infinity / undefined // NaN与数值相关的全局方法
>>>>parseInt()
(1)基本用法parseInt方法用于将字符串转为整数。
parseInt('123') // 123如果字符串头部有空格,空格会被自动去除。
parseInt(' 81') // 81如果
parseInt的参数不是字符串,则会先转为字符串再转换。
parseInt(1.23) // 1 // 等同于 parseInt('1.23') // 1字符串转为整数的时候,是一个个字符依次转换,如果遇到不能转为数字的字符,就不再进行下去,返回已经转好的部分。
parseInt('8a') // 8 parseInt('12**') // 12 parseInt('12.34') // 12 parseInt('15e2') // 15 parseInt('15px') // 15上面代码中,
parseInt的参数都是字符串,结果只返回字符串头部可以转为数字的部分。如果字符串的第一个字符不能转化为数字(后面跟着数字的正负号除外),返回
NaN。
parseInt('abc') // NaN parseInt('.3') // NaN parseInt('') // NaN parseInt('+') // NaN parseInt('+1') // 1所以,
parseInt的返回值只有两种可能,要么是一个十进制整数,要么是
NaN。如果字符串以
0x或
0X开头,
parseInt会将其按照十六进制数解析。
parseInt('0x10') // 16如果字符串以
0开头,将其按照10进制解析。
parseInt('011') // 11对于那些会自动转为科学计数法的数字,
parseInt会将科学计数法的表示方法视为字符串,因此导致一些奇怪的结果。
parseInt(1000000000000000000000.5) // 1 // 等同于 parseInt('1e+21') // 1 parseInt(0.0000008) // 8 // 等同于 parseInt('8e-7') // 8(2)进制转换
parseInt方法还可以接受第二个参数(2到36之间),表示被解析的值的进制,返回该值对应的十进制数。默认情况下,
parseInt的第二个参数为10,即默认是十进制转十进制。parseInt('1000') // 1000
// 等同于
parseInt('1000', 10) // 1000下面是转换指定进制的数的例子。
parseInt('1000', 2) // 8 parseInt('1000', 6) // 216 parseInt('1000', 8) // 512上面代码中,二进制、六进制、八进制的
1000,分别等于十进制的8、216和512。这意味着,可以用
parseInt方法进行进制的转换。如果第二个参数不是数值,会被自动转为一个整数。这个整数只有在2到36之间,才能得到有意义的结果,超出这个范围,则返回
NaN。如果第二个参数是
0、
undefined和
null,则直接忽略。
parseInt('10', 37) // NaN parseInt('10', 1) // NaN parseInt('10', 0) // 10 parseInt('10', null) // 10 parseInt('10', undefined) // 10如果字符串包含对于指定进制无意义的字符,则从最高位开始,只返回可以转换的数值。如果最高位无法转换,则直接返回
NaN。
parseInt('1546', 2) // 1 parseInt('546', 2) // NaN上面代码中,对于二进制来说,
1是有意义的字符,
5、
4、
6都是无意义的字符,所以第一行返回1,第二行返回
NaN。前面说过,如果
parseInt的第一个参数不是字符串,会被先转为字符串。这会导致一些令人意外的结果。
parseInt(0x11, 36) // 43 parseInt(0x11, 2) // 1 // 等同于 parseInt(String(0x11), 36) parseInt(String(0x11), 2) // 等同于 parseInt('17', 36)parseInt('17', 2)上面代码中,十六进制的
0x11会被先转为十进制的17,再转为字符串。然后,再用36进制或二进制解读字符串
17,最后返回结果
43和
1。这种处理方式,对于八进制的前缀0,尤其需要注意。
parseInt(011, 2) // NaN // 等同于 parseInt(String(011), 2) // 等同于 parseInt(String(9), 2)上面代码中,第一行的
011会被先转为字符串
9,因为
9不是二进制的有效字符,所以返回
NaN。如果直接计算
parseInt('011', 2),
011则是会被当作二进制处理,返回3。JavaScript 不再允许将带有前缀0的数字视为八进制数,而是要求忽略这个
0。但是,为了保证兼容性,大部分浏览器并没有部署这一条规定。
>>>>parseFloat()
parseFloat方法用于将一个字符串转为浮点数。
parseFloat('3.14') // 3.14如果字符串符合科学计数法,则会进行相应的转换。
parseFloat('314e-2') // 3.14 parseFloat('0.0314E+2') // 3.14如果字符串包含不能转为浮点数的字符,则不再进行往后转换,返回已经转好的部分。
parseFloat('3.14more non-digit characters') // 3.14
parseFloat方法会自动过滤字符串前导的空格。
parseFloat('\t\v\r12.34\n ') // 12.34如果参数不是字符串,或者字符串的第一个字符不能转化为浮点数,则返回
NaN。
parseFloat([]) // NaN parseFloat('FF2') // NaN parseFloat('') // NaN上面代码中,尤其值得注意,
parseFloat会将空字符串转为
NaN。这些特点使得
parseFloat的转换结果不同于
Number函数。
parseFloat(true) // NaN Number(true) // 1 parseFloat(null) // NaN Number(null) // 0 parseFloat('') // NaN Number('') // 0 parseFloat('123.45#') // 123.45 Number('123.45#') // NaN
>>>>isNaN()
isNaN方法可以用来判断一个值是否为
NaN。
isNaN(NaN) // true isNaN(123) // false但是,
isNaN只对数值有效,如果传入其他值,会被先转成数值。比如,传入字符串的时候,字符串会被先转成
NaN,所以最后返回
true,这一点要特别引起注意。也就是说,
isNaN为
true的值,有可能不是
NaN,而是一个字符串。
isNaN('Hello') // true // 相当于 isNaN(Number('Hello')) // true出于同样的原因,对于对象和数组,
isNaN也返回
true。
isNaN({}) // true // 等同于 isNaN(Number({})) // true isNaN(['xzy']) // true // 等同于 isNaN(Number(['xzy'])) // true但是,对于空数组和只有一个数值成员的数组,
isNaN返回
false。
isNaN([]) // false isNaN([123]) // false isNaN(['123']) // false上面代码之所以返回
false,原因是这些数组能被
Number函数转成数值,请参见《数据类型转换》一章。因此,使用
isNaN之前,最好判断一下数据类型。
function myIsNaN(value) { return typeof value === 'number' && isNaN(value);}判断
NaN更可靠的方法是,利用
NaN为唯一不等于自身的值的这个特点,进行判断。
function myIsNaN(value) { return value !== value;}
>>>>isFinite()
isFinite方法返回一个布尔值,表示某个值是否为正常的数值。
isFinite(Infinity) // false isFinite(-Infinity) // false isFinite(NaN) // false isFinite(undefined) // false isFinite(null) // true isFinite(-1) // true除了
Infinity、
-Infinity、
NaN和
undefined这几个值会返回
false,
isFinite对于其他的数值都会返回
true。来源:http://javascript.ruanyifeng.com/grammar/number.html
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