[1]指數運算符 [2]不同進位 [3]Number方法 [4]Number常量 [5]Math對象 ...
前面的話
本文將詳細介紹ES6數字擴展
指數運算符
ES2016引入的唯一一個JS語法變化是求冪運算符,它是一種將指數應用於基數的數學運算。JS已有的Math.pow()方法可以執行求冪運算,但它也是為數不多的需要通過方法而不是正式的運算符來進行求冪
求冪運算符是兩個星號(**)左操作數是基數,右操作數是指數
let result = 5 ** 2; console.log(result) // 25 console.log(result === Math.pow(5,2) ) // true
指數運算符可以與等號結合,形成一個新的賦值運算符(**=
)
let a = 1.5;
a **= 2;
// 等同於 a = a * a;
let b = 4;
b **= 3;
// 等同於 b = b * b * b;
[註意]在 V8 引擎中,指數運算符與Math.pow
的實現不相同,對於特別大的運算結果,兩者會有細微的差異
Math.pow(99, 99) // 3.697296376497263e+197 99 ** 99 // 3.697296376497268e+197
【運算順序】
求冪運算符具有JS中所有二進位運算符的優先順序(一元運算符的優先順序高於**),這意味著它首先應用於所有複合操作
let result = 2 * 5 ** 2 console.log(result) // 50
先計算52,然後將得到的值乘以2,最終結果為50
【運算限制】
取冪運算符確實有其他運算符沒有的一些不尋常的限制,它左側的一元表達式只能使用++或--
//語法錯誤 let result =-5 ** 2
此示例中的-5的寫法是一個語法錯誤,因為運算的順序是不明確的。-是只適用於5呢,還是適用於表達式5**2的結果?禁用求冪運算符左側的二元表達式可以消除歧義。要明確指明意圖,需要用括弧包裹-5或5**2
//可以包裹5**2 let result1 =-(5 ** 2) //-25 //也可以包裹-5 let result2 = (-5) ** 2 // 等於25
如果在表達式兩端放置括弧,則-將應用於整個表達式;如果在-5兩端放置括弧,則表明想計算-5的二次幕
在求幕運算符左側無須用括弧就可以使用++和--,因為這兩個運算符都明確定義了作用於操作數的行為。首碼++或--會在其他所有操作發生之前更改操作數,而尾碼版本直到整個表達式被計算過後才會進行改變。這兩個用法在運算付左側都是安全的
let num1 = 2, num2 = 2; console.log(++num1 ** 2) // 9 console.log(num1) // 3 console.log(num2--** 2) // 4 console.log(num2) // 1
在這個示例中,num1在應用取冪運算符之前先加1,所以num1變為3,運算結果為9;而num2取冪運算的值保持為2,之後再減1
不同進位
ES6 提供了二進位和八進位數值的新的寫法,分別用首碼0b
(或0B
)和0o
(或0O
)表示
0b111110111 === 503 // true 0o767 === 503 // true
從 ES5 開始,在嚴格模式之中,八進位就不再允許使用首碼0
表示,ES6 進一步明確,要使用首碼0o
表示
// 非嚴格模式 (function(){ console.log(0o11 === 011); })() // true // 嚴格模式 (function(){ 'use strict'; console.log(0o11 === 011); })() // Uncaught SyntaxError: Octal literals are not allowed in strict mode.
如果要將0b
和0o
首碼的字元串數值轉為十進位,要使用Number
方法
Number('0b111') // 7 Number('0o10') // 8
Number方法
ES6 在Number
對象上,新提供了Number.isFinite()
和Number.isNaN()
兩個方法
【Number.isFinite()
】
Number.isFinite()
用來檢查一個數值是否為有限的(finite)
console.log( Number.isFinite(15)); // true console.log( Number.isFinite(0.8)); // true console.log( Number.isFinite(NaN)); // false console.log( Number.isFinite(Infinity)); // false console.log( Number.isFinite(-Infinity)); // false console.log( Number.isFinite('foo')); // false console.log( Number.isFinite('15')); // false console.log( Number.isFinite(true)); // false
與原有的isFinite()方法的不同之處在於,Number.isFinite()方法沒有隱式的Number()類型轉換,對於非數值一律返回false
console.log(isFinite(15)); // true console.log(isFinite(0.8)); // true console.log(isFinite(NaN)); // false console.log(isFinite(Infinity)); // false console.log(isFinite(-Infinity)); // false console.log(isFinite('foo')); // false console.log(isFinite('15')); // true console.log(isFinite(true)); // true
ES5 可以通過下麵的代碼,部署Number.isFinite
方法
(function (global) { var global_isFinite = global.isFinite; Object.defineProperty(Number, 'isFinite', { value: function isFinite(value) { return typeof value === 'number' && global_isFinite(value); }, configurable: true, enumerable: false, writable: true }); })(this);
【Number.isNaN()
】
Number.isNaN()
用來檢查一個值是否為NaN
console.log(Number.isNaN('true')); //false console.log(Number.isNaN('hello')); //false console.log(Number.isNaN(NaN)); // true console.log(Number.isNaN(15)); // false console.log(Number.isNaN('15')); // false console.log(Number.isNaN(true)); // false console.log(Number.isNaN('true'/0)); // true
與原有的isNaN()方法不同,不存在隱式的Number()類型轉換,非NaN
一律返回false
console.log(isNaN('true')); //true console.log(isNaN('hello')); //true console.log(isNaN(NaN)); // true console.log(isNaN(15)); // false console.log(isNaN('15')); // false console.log(isNaN(true)); // false console.log(isNaN('true'/0)); // true
ES6 將全局方法parseInt()
和parseFloat()
,移植到Number
對象上面,行為完全保持不變
【parseInt()】
// ES5的寫法 parseInt('12.34') // 12 parseFloat('123.45#') // 123.45 // ES6的寫法 Number.parseInt('12.34') // 12 Number.parseFloat('123.45#') // 123.45
這樣做的目的,是逐步減少全局性方法,使得語言逐步模塊化
Number.parseInt === parseInt // true Number.parseFloat === parseFloat // true
【Number.isInteger()
】
Number.isInteger()
用來判斷一個值是否為整數。需要註意的是,在JS內部,整數和浮點數是同樣的儲存方法,所以3和3.0被視為同一個值
Number.isInteger(25) // true Number.isInteger(25.0) // true Number.isInteger(25.1) // false Number.isInteger("15") // false Number.isInteger(true) // false
ES5 可以通過下麵的代碼,部署Number.isInteger()
(function (global) { var floor = Math.floor, isFinite = global.isFinite; Object.defineProperty(Number, 'isInteger', { value: function isInteger(value) { return typeof value === 'number' && isFinite(value) && floor(value) === value; }, configurable: true, enumerable: false, writable: true }); })(this);
Number常量
【Number.EPSILON】
ES6在Number對象上面,新增一個極小的常量Number.EPSILON
Number.EPSILON// 2.220446049250313e-16 Number.EPSILON.toFixed(20)// '0.00000000000000022204'
引入一個這麼小的量的目的,在於為浮點數計算,設置一個誤差範圍
0.1 + 0.2// 0.30000000000000004 0.1 + 0.2 - 0.3// 5.551115123125783e-17 5.551115123125783e-17.toFixed(20)// '0.00000000000000005551'
但是如果這個誤差能夠小於Number.EPSILON
,我們就可以認為得到了正確結果
5.551115123125783e-17 < Number.EPSILON // true
因此,Number.EPSILON
的實質是一個可以接受的誤差範圍
function withinErrorMargin (left, right) { return Math.abs(left - right) < Number.EPSILON; } withinErrorMargin(0.1 + 0.2, 0.3)// true withinErrorMargin(0.2 + 0.2, 0.3)// false
上面的代碼為浮點數運算,部署了一個誤差檢查函數
【安全整數】
JS能夠準確表示的整數範圍在-2^53
到2^53
之間(不含兩個端點),超過這個範圍,無法精確表示這個值
Math.pow(2, 53) // 9007199254740992 9007199254740992 // 9007199254740992 9007199254740993 // 9007199254740992 Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1 // true
上面代碼中,超出2的53次方之後,一個數就不精確了
【Number.MAX_SAFE_INTEGER、Number.MIN_SAFE_INTEGER】
ES6引入了Number.MAX_SAFE_INTEGER
和Number.MIN_SAFE_INTEGER
這兩個常量,用來表示這個範圍的上下限
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
上面代碼中,可以看到JS能夠精確表示的極限
【Number.isSafeInteger()
】
Number.isSafeInteger()
則是用來判斷一個整數是否落在這個範圍之內
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
這個函數的實現很簡單,就是跟安全整數的兩個邊界值比較一下
Number.isSafeInteger = function (n) { return (typeof n === 'number' && Math.round(n) === n && Number.MIN_SAFE_INTEGER <= n && n <= Number.MAX_SAFE_INTEGER); }
實際使用這個函數時,需要註意驗證運算結果是否落在安全整數的範圍內,不要只驗證運算結果,而要同時驗證參與運算的每個值
Number.isSafeInteger(9007199254740993) // false Number.isSafeInteger(990) // true Number.isSafeInteger(9007199254740993 - 990) // true 9007199254740993 - 990 // 返回結果 9007199254740002 // 正確答案應該是 9007199254740003
上面代碼中,9007199254740993
不是一個安全整數,但是Number.isSafeInteger
會返回結果,顯示計算結果是安全的。這是因為,這個數超出了精度範圍,導致在電腦內部,以9007199254740992
的形式儲存
9007199254740993 === 9007199254740992 // true
所以,如果只驗證運算結果是否為安全整數,很可能得到錯誤結果。下麵的函數可以同時驗證兩個運算數和運算結果
function trusty (left, right, result) { if ( Number.isSafeInteger(left) && Number.isSafeInteger(right) && Number.isSafeInteger(result) ) { return result; } throw new RangeError('Operation cannot be trusted!'); } // RangeError: Operation cannot be trusted! trusty(9007199254740993, 990, 9007199254740993 - 990) trusty(1, 2, 3)// 3
Math對象
ES6在Math對象上新增了17個與數學相關的方法。所有這些方法都是靜態方法,只能在Math對象上調用
【Math.trunc
】
Math.trunc
方法用於去除一個數的小數部分,返回整數部分
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
對於非數值,Math.trunc
內部使用Number
方法將其先轉為數值
Math.trunc('123.456')// 123
對於空值和無法截取整數的值,返回NaN
Math.trunc(NaN); // NaN Math.trunc('foo'); // NaN Math.trunc(); // NaN
對於沒有部署這個方法的環境,可以用下麵的代碼模擬
Math.trunc = Math.trunc || function(x) { return x < 0 ? Math.ceil(x) : Math.floor(x); };
【Math.sign
】
Math.sign
方法用來判斷一個數到底是正數、負數、還是零。對於非數值,會先將其轉換為數值
它會返回以下五種值
參數為正數,返回+1; 參數為負數,返回-1; 參數為0,返回0; 參數為-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 Math.sign('9'); // +1 Math.sign('foo'); // NaN Math.sign(); // NaN
對於沒有部署這個方法的環境,可以用下麵的代碼模擬
Math.sign = Math.sign || function(x) { x = +x; // convert to a number if (x === 0 || isNaN(x)) { return x; } return x > 0 ? 1 : -1; };
【Math.cbrt
】
Math.cbrt
方法用於計算一個數的立方根
Math.cbrt(-1) // -1 Math.cbrt(0) // 0 Math.cbrt(1) // 1 Math.cbrt(2) // 1.2599210498948734
對於非數值,Math.cbrt
方法內部也是先使用Number
方法將其轉為數值
Math.cbrt('8') // 2 Math.cbrt('hello') // NaN
對於沒有部署這個方法的環境,可以用下麵的代碼模擬
Math.cbrt = Math.cbrt || function(x) { var y = Math.pow(Math.abs(x), 1/3); return x < 0 ? -y : y; };
【Math.clz32
】
JS的整數使用32位二進位形式表示,Math.clz32
方法返回一個數的32位無符號整數形式有多少個前導0
Math.clz32(0) // 32 Math.clz32(1) // 31 Math.clz32(1000) // 22 Math.clz32(0b01000000000000000000000000000000) // 1 Math.clz32(0b00100000000000000000000000000000) // 2
上面代碼中,0的二進位形式全為0,所以有32個前導0;1的二進位形式是0b1
,只占1位,所以32位之中有31個前導0;1000的二進位形式是0b1111101000
,一共有10位,所以32位之中有22個前導0
左移運算符(<<
)與Math.clz32
方法直接相關
Math.clz32(0) // 32 Math.clz32(1) // 31 Math.clz32(1 << 1) // 30 Math.clz32(1 << 2) // 29 Math.clz32(1 << 29) // 2
對於小數,Math.clz32
方法只考慮整數部分
Math.clz32(3.2) // 30 Math.clz32(3.9) // 30
對於空值或其他類型的值,Math.clz32
方法會將它們先轉為數值,然後再計算
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
【Math.imul
】
Math.imul
方法返回兩個數以32位帶符號整數形式相乘的結果,返回的也是一個32位的帶符號整數
Math.imul(2, 4) // 8 Math.imul(-1, 8) // -8 Math.imul(-2, -2) // 4
如果只考慮最後32位,大多數情況下,Math.imul(a, b)
與a * b
的結果是相同的,即該方法等同於(a * b)|0
的效果(超過32位的部分溢出)。之所以需要部署這個方法,是因為JS有精度限制,超過2的53次方的值無法精確表示。這就是說,對於那些很大的數的乘法,低位數值往往都是不精確的,Math.imul
方法可以返回正確的低位數值
(0x7fffffff * 0x7fffffff)|0 // 0
上面這個乘法算式,返回結果為0。但是由於這兩個二進位數的最低位都是1,所以這個結果肯定是不正確的,因為根據二進位乘法,計算結果的二進位最低位應該也是1。這個錯誤就是因為它們的乘積超過了2的53次方,JS無法保存額外的精度,就把低位的值都變成了0。Math.imul
方法可以返回正確的值1
Math.imul(0x7fffffff, 0x7fffffff) // 1
【Math.fround】
Math.fround方法返回一個數的單精度浮點數形式
Math.fround(0) // 0 Math.fround(1) // 1 Math.fround(1.337) // 1.3370000123977661 Math.fround(1.5) // 1.5 Math.fround(NaN) // NaN
對於整數來說,Math.fround
方法返回結果不會有任何不同,區別主要是那些無法用64個二進位位精確表示的小數。這時,Math.fround
方法會返回最接近這個小數的單精度浮點數
對於沒有部署這個方法的環境,可以用下麵的代碼模擬
Math.fround = Math.fround || function(x) { return new Float32Array([x])[0]; };
【Math.hypot
】
Math.hypot
方法返回所有參數的平方和的平方根
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
上面代碼中,3的平方加上4的平方,等於5的平方
如果參數不是數值,Math.hypot
方法會將其轉為數值。只要有一個參數無法轉為數值,就會返回NaN
ES6新增了4個對數相關方法
【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
對於沒有部署這個方法的環境,可以用下麵的代碼模擬
Math.expm1 = Math.expm1 || function(x) { return Math.exp(x) - 1; };
【Math.log1p(x)
】
Math.log1p(x)
方法返回1 + x
的自然對數,即Math.log(1 + x)
。如果x
小於-1,返回NaN
Math.log1p(1) // 0.6931471805599453 Math.log1p(0) // 0 Math.log1p(-1) // -Infinity Math.log1p(-2) // NaN
對於沒有部署這個方法的環境,可以用下麵的代碼模擬
Math.log1p = Math.log1p || function(x) { return Math.log(1 + x); };
【Math.log10(x)
】
Math.log10(x)
返回以10為底的x
的對數。如果x
小於0,則返回NaN
Math.log10(2) // 0.3010299956639812 Math.log10(1) // 0 Math.log10(0) // -Infinity Math.log10(-2) // NaN Math.log10(100000) // 5
對於沒有部署這個方法的環境,可以用下麵的代碼模擬
Math.log10 = Math.log10 || function(x) { return Math.log(x) / Math.LN10; };
【Math.log2(x)】
Math.log2(x)
返回以2為底的x
的對數。如果x
小於0,則返回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
對於沒有部署這個方法的環境,可以用下麵的代碼模擬
Math.log2 = Math.log2 || function(x) { return Math.log(x) / Math.LN2; };
ES6新增了6個雙曲函數方法
Math.sinh(x) 返回x的雙曲正弦(hyperbolic sine)
Math.cosh(x) 返回x的雙曲餘弦(hyperbolic cosine)
Math.tanh(x) 返回x的雙曲正切(hyperbolic tangent)
Math.asinh(x) 返回x的反雙曲正弦(inverse hyperbolic sine)
Math.acosh(x) 返回x的反雙曲餘弦(inverse hyperbolic cosine)
Math.atanh(x) 返回x的反雙曲正切(inverse hyperbolic tangent)