JavaScript—NaN 特殊的数值（Number 类型）

NaN 是 Not a Number 的缩写，它是 JavaScript 中一个特殊的数值（Number 类型），用于表示 “不是一个合法的数字”。

一、核心特性

1. 类型是 Numbertypeof NaN 的结果是 'number'，这是一个非常重要且容易被忽略的特性。

   console.log(typeof NaN); // 'number'
   

2. 唯一不与自身相等的值NaN 是 JavaScript 中唯一一个不等于自身的值。这是它最奇特的性质。

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

3. 传播性任何与 NaN 进行的数学运算，结果几乎都是 NaN。

   console.log(NaN + 5);        // NaN
   console.log(NaN * 10);       // NaN
   console.log(Math.sqrt(NaN)); // NaN
   

二、产生 NaN 的常见场景

NaN 通常在以下几种情况下出现：

1. 无效的数学运算

   • 一个非数字字符串尝试被转换为数字失败时。
   • 数字除以零（0 / 0），注意：非零数字 / 0 的结果是 Infinity 或 -Infinity，而不是 NaN。
   • 负数的平方根。

   const a = Number('hello'); // NaN
   const b = '123' - 'abc';   // NaN
   const c = 0 / 0;           // NaN
   const d = Math.sqrt(-1);   // NaN
   

2. 函数返回

   • 许多数学函数在接收到无效参数时，会返回 NaN。

   const e = Math.acos(2);    // NaN (acos的参数范围是 -1 到 1)
   const f = parseInt('abc'); // NaN
   

三、如何判断一个值是否为 NaN

由于 NaN === NaN 为 false，我们不能使用相等运算符来判断一个值是否为 NaN。正确的方法有两种：

1. 使用全局函数 isNaN()

   • isNaN() 函数会尝试将传入的参数转换为数字。如果转换失败，它就返回 true，否则返回 false。
   • 注意：这是一个有缺陷的函数，因为它的转换逻辑可能导致一些非 NaN 的值也返回 true。

   console.log(isNaN(NaN));       // true
   console.log(isNaN('hello'));   // true (因为 'hello' 无法被转换为数字)
   console.log(isNaN('123'));     // false (可以被转换为数字 123)
   console.log(isNaN(undefined)); // true (一个历史遗留问题)
   

2. 使用 ES6 新增的 Number.isNaN()

   • Number.isNaN() 是判断 NaN 的正确方法。它不会进行类型转换，只有当传入的值严格等于 NaN 时才返回 true。

   console.log(Number.isNaN(NaN));       // true
   console.log(Number.isNaN('hello'));   // false (因为 'hello' 是字符串，不是 NaN)
   console.log(Number.isNaN(123));       // false
   console.log(Number.isNaN(undefined)); // false
   

3. 利用 NaN 不等于自身的特性

   • 一个巧妙的技巧是检查一个值是否不等于它自己。

   function isActuallyNaN(value) {
     return value !== value;
   }
   console.log(isActuallyNaN(NaN)); // true
   console.log(isActuallyNaN(123)); // false
   

   这个方法和 Number.isNaN() 的效果完全相同。

四、总结与实践建议

• 理解 NaN 的本质：它是一个表示 “计算失败” 或 “无效数字” 的特殊数值。
• 避免使用 isNaN() ：由于其怪异的类型转换行为，很容易引发 bug。
• 推荐使用 Number.isNaN() ：这是判断一个值是否为 NaN 的标准、可靠方法。
• 在计算前进行类型检查：为了从根源上避免 NaN，在进行数学运算前，最好先确保操作数是有效的数字。

function safeAdd(a, b) {
  if (Number.isNaN(Number(a)) || Number.isNaN(Number(b))) {
    throw new Error('传入的参数必须是有效的数字');
  }
  return Number(a) + Number(b);
}

console.log(safeAdd(5, '10')); // 15
console.log(safeAdd(5, 'hello')); // Error: 传入的参数必须是有效的数字