ES6 数值的扩展

一个前端小菜鸡QM
222 阅读7分钟

ES6 数值的扩展

一、二进制和八进制表示法

//二进制（0b/0B），八进制（0o/0O）
0b111110111 === 503 // true
0o767 === 503 // true

这里是用0和0o表示的八进制

// 非严格模式
(function(){
  console.log(0o11 === 011);
})() // true

// 严格模式
(function(){
  'use strict';
  console.log(0o11 === 011);
})() // Uncaught SyntaxError: Octal literals are not allowed in strict mode.

使用Number方法转换为十进制

Number('0b111')  // 7
Number('0o10')  // 8

二、Number.isFinite(), Number.isNaN()

  1. Number.isFinite()用来检查一个数值是否为有限的（finite）

    注意：参数不是数值，Number.isFinite一律返回false

  2. Number.isNaN()用来检查一个值是否为NaN。

Number.isNaN(NaN) // true
Number.isNaN(15) // false
Number.isNaN('15') // false
Number.isNaN(true) // false
Number.isNaN(9/NaN) // true
Number.isNaN('true' / 0) // true
Number.isNaN('true' / 'true') // true

  1. 与传统的全局方法isFinite()和isNaN()的区别

    传统方法先调用Number()将非数值的的值转换为数值，再进行判断，而新方法只对数值有效

    Number.isFinite()对于非数值一律返回false, Number.isNaN()只有对于NaN才返回true，非NaN一律返回false。

    isFinite(25) // true
isFinite("25") // true
Number.isFinite(25) // true
Number.isFinite("25") // false

isNaN(NaN) // true
isNaN("NaN") // true
Number.isNaN(NaN) // true
Number.isNaN("NaN") // false
Number.isNaN(1) // false

三、Number.parseInt(), Number.parseFloat()

这两个方法是ES6将全局方法parseInt()和parseFloat()，移植到Number对象上面，行为不变化

// ES5的写法
parseInt('12.34') // 12
parseFloat('123.45#') // 123.45

// ES6的写法
Number.parseInt('12.34') // 12
Number.parseFloat('123.45#') // 123.45

Number.parseInt === parseInt // true
Number.parseFloat === parseFloat // true

目的：模块化（项目的设计需要进行模块化设计）

四、Number.isInteger()

该方法用来判断一个数值是否为整数

Number.isInteger(25) // true
Number.isInteger(25.1) // false

注意：JavaScript 内部，整数和浮点数采用的是同样的储存方法

Number.isInteger(25) // true
Number.isInteger(25.0) // true

参数不是数值，则返回false

Number.isInteger() // false
Number.isInteger(null) // false
Number.isInteger('15') // false
Number.isInteger(true) // false

注意：JavaScript 采用 IEEE 754 标准，数值存储为64位双精度格式，数值精度最多可以达到 53 个二进制位（1 个隐藏位与 52 个有效位）。

Number.isInteger(3.0000000000000002) // true

//小数的精度达到了小数点后16个十进制位，转成二进制位超过了53个二进制位，导致最后的那个2被丢弃了

Number.isInteger(5E-324) // false
Number.isInteger(5E-325) // true

//一个数值的绝对值小于Number.MIN_VALUE（5E-324），即小于 JavaScript 能够分辨的最小值，会被自动转为 0

使用提醒：对数据精度的要求较高，不建议使用Number.isInteger()判断一个数值是否为整数

五、Number.EPSILON

在ES6的Number对象上面是一个极小的常量。它表示 1 与大于 1 的最小浮点数之间的差。

以64位浮点数为例子，大于 1 的最小浮点数相当于二进制的1.00..001，小数点后面有连续 51 个零。这个值减去 1 之后，就等于 2 的 -52 次方

Number.EPSILON === Math.pow(2, -52)
// true
Number.EPSILON
// 2.220446049250313e-16
Number.EPSILON.toFixed(20)
// "0.00000000000000022204"

作用：可以用来算误差

0.1 + 0.2 === 0.3 // false
//不能直接比较
5.551115123125783e-17 < Number.EPSILON * Math.pow(2, 2)

//误差检查函数
function withinErrorMargin (left, right) {
  return Math.abs(left - right) < Number.EPSILON * Math.pow(2, 2);
}

0.1 + 0.2 === 0.3 // false
withinErrorMargin(0.1 + 0.2, 0.3) // true

1.1 + 1.3 === 2.4 // false
withinErrorMargin(1.1 + 1.3, 2.4) // true

六、安全整数和 Number.isSafeInteger()

JavaScript 能够准确表示的整数范围在-2^53到2^53之间（不含两个端点），超过这个范围，无法精确表示这个值（也就是说端点处不能精确计算）

Math.pow(2, 53) // 9007199254740992

9007199254740992  // 9007199254740992
9007199254740993  // 9007199254740992

Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1
// true

Number.MAX_SAFE_INTEGER和Number.MIN_SAFE_INTEGER，这是ES6引入的两个常量，用来规范这个安全整数的范围

Number.MAX_SAFE_INTEGER === Math.pow(2, 53) - 1
// true
Number.MAX_SAFE_INTEGER === 9007199254740991
// true

Number.MIN_SAFE_INTEGER === -Number.MAX_SAFE_INTEGER
// true
Number.MIN_SAFE_INTEGER === -9007199254740991
// true

Number.isSafeInteger()则是用来判断一个整数是否落在这个范围之内

Number.isSafeInteger('a') // false
Number.isSafeInteger(null) // false
Number.isSafeInteger(NaN) // false
Number.isSafeInteger(Infinity) // false
Number.isSafeInteger(-Infinity) // false

Number.isSafeInteger(3) // true
Number.isSafeInteger(1.2) // false
Number.isSafeInteger(9007199254740990) // true
Number.isSafeInteger(9007199254740992) // false

Number.isSafeInteger(Number.MIN_SAFE_INTEGER - 1) // false
Number.isSafeInteger(Number.MIN_SAFE_INTEGER) // true
Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER) // true
Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 1) // false

函数的实现：

Number.isSafeInteger = function (n) {
  return (typeof n === 'number' &&
    Math.round(n) === n &&
    Number.MIN_SAFE_INTEGER <= n &&
    n <= Number.MAX_SAFE_INTEGER);
}

如果运算中其中一个数不是安全整数，那么会发生错误

Number.isSafeInteger(9007199254740993)
// false
Number.isSafeInteger(990)
// true
Number.isSafeInteger(9007199254740993 - 990)
// true
9007199254740993 - 990
// 返回结果 9007199254740002
// 正确答案应该是 9007199254740003

同时验证两个运算数和运算结果的方法实现

function trusty (left, right, result) {
  if (
    Number.isSafeInteger(left) &&
    Number.isSafeInteger(right) &&
    Number.isSafeInteger(result)
  ) {
    return result;
  }
  throw new RangeError('Operation cannot be trusted!');
}

trusty(9007199254740993, 990, 9007199254740993 - 990)
// RangeError: Operation cannot be trusted!

trusty(1, 2, 3)
// 3

七、Math 对象的扩展

ES6新增的Math对象方法，只能在Math对象上调用

  1. Math.trunc()

    Math.trunc(4.1) // 4
Math.trunc(4.9) // 4
Math.trunc(-4.1) // -4
Math.trunc(-4.9) // -4
Math.trunc(-0.1234) // -0

    非数值情况下，方法内部使用Number方法将其转换为数值

    Math.trunc('123.456') // 123
Math.trunc(true) //1
Math.trunc(false) // 0
Math.trunc(null) // 0

    对于空值和无法截取的值，返回NaN

    Math.trunc(NaN);      // NaN
Math.trunc('foo');    // NaN
Math.trunc();         // NaN
Math.trunc(undefined) // NaN

    在没有部署这个方法的环境下：

    Math.trunc = Math.trunc || function(x) {
  return x < 0 ? Math.ceil(x) : Math.floor(x);
};

  2. Math.sign()

    用来判断一个数到底是正数、负数、还是零。对于非数值，会先将其转换为数值

    • 参数为正数，返回+1；
    • 参数为负数，返回-1；
    • 参数为 0，返回0；
    • 参数为-0，返回-0;
    • 其他值，返回NaN。
    Math.sign(-5) // -1
Math.sign(5) // +1
Math.sign(0) // +0
Math.sign(-0) // -0
Math.sign(NaN) // NaN

    非数值情况下

    Math.sign('')  // 0
Math.sign(true)  // +1
Math.sign(false)  // 0
Math.sign(null)  // 0
Math.sign('9')  // +1
Math.sign('foo')  // NaN
Math.sign()  // NaN
Math.sign(undefined)  // NaN

    没有部署这个环境的情况下：

    Math.sign = Math.sign || function(x) {
  x = +x; // convert to a number
  if (x === 0 || isNaN(x)) {
    return x;
  }
  return x > 0 ? 1 : -1;
};

  3. Math.cbrt()

    计算一个数的立方根

    Math.cbrt(-1) // -1
Math.cbrt(0)  // 0
Math.cbrt(1)  // 1
Math.cbrt(2)  // 1.2599210498948732

    非数值情况下也是调用Number()方法进行转换成数值

    Math.cbrt('8') // 2
Math.cbrt('hello') // NaN

    没有部署这个环境情况下：

    Math.cbrt = Math.cbrt || function(x) {
  var y = Math.pow(Math.abs(x), 1/3);
  return x < 0 ? -y : y;
};

  4. Math.clz32()

    将参数转为32位无符号整数的形式，然后返回这个 32 位值里面有多少个前导 0

    Math.clz32(0) // 32
Math.clz32(1) // 31
Math.clz32(1000) // 22
Math.clz32(0b01000000000000000000000000000000) // 1
Math.clz32(0b00100000000000000000000000000000) // 2

    这里返回的是前导0的个数

    clz32这个函数名就来自”count leading zero bits in 32-bit binary representation of a number“（计算一个数的 32 位二进制形式的前导 0 的个数）的缩写

    左移运算符（<<）与Math.clz32方法直接相关

    Math.clz32(0) // 32
Math.clz32(1) // 31
Math.clz32(1 << 1) // 30
Math.clz32(1 << 2) // 29
Math.clz32(1 << 29) // 2

    小数情况：

    Math.clz32(3.2) // 30
Math.clz32(3.9) // 30

    空值和其他类型的值，先转换为数值再进行计算

    Math.clz32() // 32
Math.clz32(NaN) // 32
Math.clz32(Infinity) // 32
Math.clz32(null) // 32
Math.clz32('foo') // 32
Math.clz32([]) // 32
Math.clz32({}) // 32
Math.clz32(true) // 31

  5. Math.imul()

    该方法返回两个数以 32 位带符号整数形式相乘的结果，返回的也是一个 32 位的带符号整数

    大多数情况下，Math.imul(a, b)与a * b的结果是相同的，即该方法等同于(a * b)|0的效果（超过 32 位的部分溢出）

    Math.imul(2, 4)   // 8
Math.imul(-1, 8)  // -8
Math.imul(-2, -2) // 4

    对于很大的数的乘法，低位数值往往不精确，但是Math.imul方法可以返回正确的低位数值

    (0x7fffffff * 0x7fffffff)|0 // 0

Math.imul(0x7fffffff, 0x7fffffff) // 1

    这里两个数的低位是1，但是上面运算出现了错误，因为它们的乘积超过了 2 的 53 次方，JavaScript 无法保存额外的精度，低位的值就变成了0

  6. Math.fround()

    返回一个数的32位单精度浮点数形式

    对于32位单精度格式来说，数值精度是24个二进制位（1 位隐藏位与 23 位有效位），所以对于 -224 至 224 之间的整数（不含两个端点），返回结果与参数本身一致

    Math.fround(0)   // 0
Math.fround(1)   // 1
Math.fround(2 ** 24 - 1)   // 16777215
// **是乘方的运算符

    如果参数的绝对值大于224，结果开始丢失精度

    Math.fround(2 ** 24)       // 16777216
Math.fround(2 ** 24 + 1)   // 16777216

    这里本应该值为16777217

    作用：将64位双精度浮点数转为32位单精度浮点数

    注意：如果小数的精度超过24个二进制位，返回值就会不同于原值，否则返回值不变（即与64位双精度值一致）

    // 未丢失有效精度
Math.fround(1.125) // 1.125
Math.fround(7.25)  // 7.25

// 丢失精度
Math.fround(0.3)   // 0.30000001192092896
Math.fround(0.7)   // 0.699999988079071
Math.fround(1.0000000123) // 1

    对于 NaN 和 Infinity，此方法返回原值。对于其它类型的非数值，Math.fround 方法会先将其转为数值，再返回单精度浮点数

    Math.fround(NaN)      // NaN
Math.fround(Infinity) // Infinity

Math.fround('5')      // 5
Math.fround(true)     // 1
Math.fround(null)     // 0
Math.fround([])       // 0
Math.fround({})       // NaN

    没有部署这个方法的环境：

    Math.fround = Math.fround || function (x) {
  return new Float32Array([x])[0];
};

  7. Math.hypot()

    返回所有参数的平方和的平方根

    Math.hypot(3, 4);        // 5
Math.hypot(3, 4, 5);     // 7.0710678118654755
Math.hypot();            // 0
Math.hypot(NaN);         // NaN
Math.hypot(3, 4, 'foo'); // NaN
Math.hypot(3, 4, '5');   // 7.0710678118654755
Math.hypot(-3);          // 3

    如果参数不是数值，Math.hypot方法会将其转为数值。只要有一个参数无法转为数值，就会返回 NaN

    对数方法

  8. Math.expm1()

    Math.expm1(x)返回ex-1，即Math.exp(x) - 1

    Math.expm1(-1) // -0.6321205588285577
Math.expm1(0)  // 0
Math.expm1(1)  // 1.718281828459045

    没有这个方法的环境：

    Math.expm1 = Math.expm1 || function(x) {
  return Math.exp(x) - 1;
};

  9. Math.log1p()

    Math.log1p(x)方法返回1 + x的自然对数，即Math.log(1 + x)。如果x小于-1，返回NaN。

    Math.log1p(1)  // 0.6931471805599453
Math.log1p(0)  // 0
Math.log1p(-1) // -Infinity
Math.log1p(-2) // NaN

    没有这个方法的环境：

    Math.log1p = Math.log1p || function(x) {
  return Math.log(1 + x);
};

  10. Math.log10()

    返回以 10 为底的x的对数。如果x小于 0，则返回 NaN。

    Math.log10(2)      // 0.3010299956639812
Math.log10(1)      // 0
Math.log10(0)      // -Infinity
Math.log10(-2)     // NaN
Math.log10(100000) // 5

    没有部署这个方法的环境

    Math.log10 = Math.log10 || function(x) {
  return Math.log(x) / Math.LN10;
};

  11. Math.log2()

    返回以 2 为底的x的对数。如果x小于 0，则返回 NaN。

    Math.log2(3)       // 1.584962500721156
Math.log2(2)       // 1
Math.log2(1)       // 0
Math.log2(0)       // -Infinity
Math.log2(-2)      // NaN
Math.log2(1024)    // 10
Math.log2(1 << 29) // 29

    没有部署这个方法的环境：

    Math.log2 = Math.log2 || function(x) {
  return Math.log(x) / Math.LN2;
};

    双曲函数方法

    • Math.sinh(x) 返回x的双曲正弦（hyperbolic sine）
    • Math.cosh(x) 返回x的双曲余弦（hyperbolic cosine）
    • Math.tanh(x) 返回x的双曲正切（hyperbolic tangent）
    • Math.asinh(x) 返回x的反双曲正弦（inverse hyperbolic sine）
    • Math.acosh(x) 返回x的反双曲余弦（inverse hyperbolic cosine）
    • Math.atanh(x) 返回x的反双曲正切（inverse hyperbolic tangent）

八、指数运算符

  1. 指数运算符(**)

    2 ** 2 // 4
2 ** 3 // 8

    多指数运算的时候从最右边开始运算

    // 相当于 2 ** (3 ** 2)
2 ** 3 ** 2
// 512

    新的赋值运算符(**=)

    let a = 1.5;
a **= 2;
// 等同于 a = a * a;

let b = 4;
b **= 3;
// 等同于 b = b * b * b;

九、BigInt数据类型

在金融、科学等仿面不适合精确计算，大于或等于2的1024次方的数值，JavaScript 无法表示，会返回Infinity

// 超过 53 个二进制位的数值，无法保持精度
Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1 // true

// 超过 2 的 1024 次方的数值，无法表示
Math.pow(2, 1024) // Infinity

BigInt 只用来表示整数，没有位数的限制，任何位数的整数都可以精确表示

const a = 2172141653n;
const b = 15346349309n;

// BigInt 可以保持精度
a * b // 33334444555566667777n

// 普通整数无法保持精度
Number(a) * Number(b) // 33334444555566670000

与Nnmber类型区别，BigInt类型的数据必须添加后缀n

1234 // 普通整数
1234n // BigInt

// BigInt 的运算
1n + 2n // 3n

可以使用个各种进制表示，但是都要添加后缀n

0b1101n // 二进制
0o777n // 八进制
0xFFn // 十六进制

BigInt 与普通整数是两种值，它们之间并不相等。

42n === 42 // false

typeof运算符对于 BigInt 类型的数据返回bigint。

typeof 123n // 'bigint'

BigInt 可以使用负号（-），但是不能使用正号（+），因为会与 asm.js 冲突。（asm.js 是一个底层、格外为 JavaScript 子集优化的编译器）

-42n // 正确
+42n // 报错

目前支持大整数：

//之前不支持大整数
let p = 1;
for (let i = 1; i <= 70; i++) {
  p *= i;
}
console.log(p); // 1.197857166996989e+100

//现在支持
let p = 1n;
for (let i = 1n; i <= 70n; i++) {
  p *= i;
}
console.log(p); // 11978571...00000000n

  1. BigInt对象

    用作构造函数生成 BigInt 类型的数值

    BigInt(123) // 123n
BigInt('123') // 123n
BigInt(false) // 0n
BigInt(true) // 1n

    注意：BigInt()构造函数必须有参数，而且参数必须可以正常转为数值

    new BigInt() // TypeError
BigInt(undefined) //TypeError
BigInt(null) // TypeError
BigInt('123n') // SyntaxError
BigInt('abc') // SyntaxError

BigInt(1.5) // RangeError
BigInt('1.5') // SyntaxError

    继承的方法：

    • BigInt.prototype.toString()
    • BigInt.prototype.valueOf()
    • BigInt.prototype.toLocaleString()
    • BigInt.asUintN(width, BigInt)：给定的 BigInt 转为 0 到 2width - 1 之间对应的值
    • BigInt.asIntN(width, BigInt)：给定的 BigInt 转为 -2width - 1 - 1 到 2width - 1 - 1 之间对应的值
    • BigInt.parseInt(string[, radix])：近似于Number.parseInt()，将一个字符串转换成指定进制的 BigInt
    const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n;

BigInt.asIntN(64, max)
// 9223372036854775807n
BigInt.asIntN(64, max + 1n)
// -9223372036854775808n
BigInt.asUintN(64, max + 1n)
// 9223372036854775808n

//max是64位带符号的 BigInt 所能表示的最大值。如果对这个值加1n，BigInt.asIntN()将会返回一个负值，因为这时新增的一位将被解释为符号位。而BigInt.asUintN()方法由于不存在符号位，所以可以正确返回结果

    如果BigInt.asIntN()和BigInt.asUintN()指定的位数，小于数值本身的位数，那么头部的位将被舍弃

    const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n;

BigInt.asIntN(32, max) // -1n
BigInt.asUintN(32, max) // 4294967295n

    BigInt.parseInt()的例子

    // Number.parseInt() 与 BigInt.parseInt() 的对比
Number.parseInt('9007199254740993', 10)
// 9007199254740992
BigInt.parseInt('9007199254740993', 10)
// 9007199254740993n

    对于二进制数组，BigInt 新增了两个类型BigUint64Array和BigInt64Array，这两种数据类型返回的都是64位 BigInt。DataView对象的实例方法

    DataView.prototype.getBigInt64()和DataView.prototype.getBigUint64()，返回的也是 BigInt。

转换规则

可以使用Boolean()、Number()和String()这三个方法，将 BigInt 可以转为布尔值、数值和字符串类型

Boolean(0n) // false
Boolean(1n) // true
Number(1n)  // 1
String(1n)  // "1"
//转换成字符串n后缀会消失

取反运算符（!）可以将 BigInt 转为布尔值

!0n // true
!1n // false

数学运算

BigInt 类型的+、-、*和**这四个二元运算符，与 Number 类型的行为一致。除法运算/会舍去小数部分，返回一个整数。

9n / 5n
// 1n

除了下列两个运算符不能使用，其他都可以

  • 不带符号的右移位运算符>>>
  • 一元的求正运算符+

缘由：

  • 前者是因为>>>运算符是不带符号的，但是 BigInt 总是带有符号的，导致该运算无意义，完全等同于右移运算符>>。
  • 后者是因为一元运算符+在 asm.js 里面总是返回 Number 类型，为了不破坏 asm.js 就规定+1n会报错

注意：BigInt 不能与普通数值进行混合运算。

1n + 1.3 // 报错

上面代码报错是因为无论返回的是 BigInt 或 Number，都会导致丢失精度信息。比如(2n**53n + 1n) + 0.5这个表达式，如果返回 BigInt 类型，0.5这个小数部分会丢失；如果返回 Number 类型，有效精度只能保持 53 位，导致精度下降。

与预期不符合的时候会报错

// 错误的写法
Math.sqrt(4n) // 报错

// 正确的写法
Math.sqrt(Number(4n)) // 2
//先用Number方法转一下类型，才可以计算

其他运算

BigInt 对应的布尔值，与 Number 类型一致，即0n会转为false，其他值转为true

if (0n) {
  console.log('if');
} else {
  console.log('else');
}
// else

比较运算符（比如>）和相等运算符（==）允许 BigInt 与其他类型的值混合计算，因为这样做不会损失精度。（因此不会触发asm.js的错误）

0n < 1 // true
0n < true // true
0n == 0 // true
0n == false // true
0n === 0 // false

BigInt 与字符串混合运算时，会先转为字符串，再进行运算

'' + 123n // "123"
avatar
文章
阅读
粉丝