JavaScript数据类型（一）

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数据类型概述

1，简介

JavaScript 语言的每一个值，都属于某一种数据类型。JavaScript 的数据类型，共有八种。 ES5之前有六种数据类型，分为基本数据类型和引用数据类型。（本文章只讨论ES6之前的数据类型）

ES6 中新增了一种 Symbol 。这种类型的对象永不相等，即在开始创建的时候传入相同的值，可以解决属性名冲突的问题，做为标记。

谷歌67版本中还出现了一种 bigInt。是指安全存储、操作大整数。

  • Number 数值类型
  • String 字符串类型
  • Boolean 布尔类型
  • Null 表示空值，即此处的值为空。
  • Undefined 表示“未定义”或不存在，即由于目前没有定义，所以此处暂时没有任何值。
  • Object 各种值组成的集合。
  • Symbol
  • BigInt

对象是最复杂的数据类型，又可以分成三个子类型。

  • 狭义的对象（object）
  • 数组（array）
  • 函数（function）

狭义的对象和数组是两种不同的数据组合方式，除非特别声明，本教程的“对象”都特指狭义的对象。函数其实是处理数据的方法，JavaScript 把它当成一种数据类型，可以赋值给变量，这为编程带来了很大的灵活性，也为 JavaScript 的“函数式编程”奠定了基础。

2，typeof运算符

JavaScript 有三种方法，可以确定一个值到底是什么类型。

  • typeof运算符
  • instanceof运算符
  • Object.prototype.toString方法

instanceof运算符和Object.prototype.toString方法，将在后文介绍。这里介绍typeof运算符。

typeof运算符可以返回一个值的数据类型。

数值、字符串、布尔值分别返回number、string、boolean。

函数返回function。

undefined返回undefined。

利用这一点，typeof可以用来检查一个没有声明的变量，而不报错。

对象返回object。

typeof window // "object"
typeof {} // "object"
typeof [] // "object"

上面代码中，空数组（[]）的类型也是object，这表示在 JavaScript 内部，数组本质上只是一种特殊的对象。这里顺便提一下，instanceof运算符可以区分数组和对象。instanceof运算符的详细解释，请见《面向对象编程》一章。

var o = {};
var a = [];

o instanceof Array // false
a instanceof Array // true

null返回object。

typeof null // "object"

null的类型是object，这是由于历史原因造成的。1995年的 JavaScript 语言第一版，只设计了五种数据类型（对象、整数、浮点数、字符串和布尔值），没考虑null，只把它当作object的一种特殊值。后来null独立出来，作为一种单独的数据类型，为了兼容以前的代码，typeof null返回object就没法改变了。

3，null和underfind

null与undefined都可以表示“没有”，含义非常相似。将一个变量赋值为undefined或null，老实说，语法效果几乎没区别。

在if语句中，它们都会被自动转为false，相等运算符（==）甚至直接报告两者相等。

既然含义与用法都差不多，为什么要同时设置两个这样的值，这不是无端增加复杂度，令初学者困扰吗？这与历史原因有关。

1995年 JavaScript 诞生时，最初像 Java 一样，只设置了null表示"无"。根据 C 语言的传统，null可以自动转为0。

Number(null) // 0
5 + null // 5

上面代码中，null转为数字时，自动变成0。

但是，JavaScript 的设计者 Brendan Eich，觉得这样做还不够。首先，第一版的 JavaScript 里面，null就像在 Java 里一样，被当成一个对象，Brendan Eich 觉得表示“无”的值最好不是对象。其次，那时的 JavaScript 不包括错误处理机制，Brendan Eich 觉得，如果null自动转为0，很不容易发现错误。

因此，他又设计了一个undefined。区别是这样的：null是一个表示“空”的对象，转为数值时为0；undefined是一个表示"此处无定义"的原始值，转为数值时为NaN。

对于null和undefined，大致可以像下面这样理解。

null表示空值，即该处的值现在为空。调用函数时，某个参数未设置任何值，这时就可以传入null，表示该参数为空。比如，某个函数接受引擎抛出的错误作为参数，如果运行过程中未出错，那么这个参数就会传入null，表示未发生错误。

undefined表示“未定义”，下面是返回undefined的典型场景。

// 变量声明了，但没有赋值
var i;
i // undefined

// 调用函数时，应该提供的参数没有提供，该参数等于 undefined
function f(x) {
  return x;
}
f() // undefined

// 对象没有赋值的属性
var  o = new Object();
o.p // undefined

// 函数没有返回值时，默认返回 undefined
function f() {}
f() // undefined

4，布尔值

布尔值代表“真”和“假”两个状态。“真”用关键字true表示，“假”用关键字false表示。布尔值只有这两个值。

下列运算符会返回布尔值：

  • 前置逻辑运算符： ! (Not)
  • 相等运算符：===，!==，==，!=
  • 比较运算符：>，>=，<，<=

如果 JavaScript 预期某个位置应该是布尔值，会将该位置上现有的值自动转为布尔值。转换规则是除了下面六个值被转为false，其他值都视为true。

  • undefined
  • null
  • false
  • 0
  • NaN
  • ""或''（空字符串）

注意，空数组（[]）和空对象（{}）对应的布尔值，都是true。

5，数值

5.1 概述

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。

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

5.2 数值精读

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

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。

5.3 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

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

5.4 数值表示法

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 // 123000
123e-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。

（2）小数点后的零多于5个

5.5 数值进制

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：没有前缀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。

5.6 特殊数值

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。

几乎所有场合，正零和负零都会被当作正常的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）。

5.6.1 infinity

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
Math.pow(2, 1024)
// Infinity

// 场景二
0 / 0 // NaN
1 / 0 // Infinity

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大于一切数值（除了NaN），-Infinity小于一切数值（除了NaN）。

Infinity与NaN比较，总是返回false。

0乘以Infinity，返回NaN；0除以Infinity，返回0；Infinity除以0，返回Infinity。

Infinity加上或乘以Infinity，返回的还是Infinity。

Infinity减去或除以Infinity，得到NaN。

Infinity与null计算时，null会转成0，等同于与0的计算。

Infinity与undefined计算，返回的都是NaN。

5.6.2 NaN

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。

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'

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

5.7 与数值有关的全局方法

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，则会先转为字符串再转换。

parseFloat([1.23]) // 1.23
// 等同于
parseFloat(String([1.23])) // 1.23

如果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。

本文参考链接数值 - JavaScript 教程 - 网道 (wangdoc.com)

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