3.4.5 Number類型 · JavaScript高級程序設計第三版

Number 類型應該是 ECMAScript 中最令人關注的數據類型了，這種類型使用 IEEE754 格式來表示整數和浮點數值（浮點數值在某些語言中也被稱為雙精度數值）。為支持各種數值類型， ECMA-262 定義了不同的數值字面量格式。 最基本的數值字面量格式是十進制整數，十進制整數可以像下面這樣直接在代碼中輸入： <pre>var intNum = 55; // 整數</pre> 除了以十進制表示外，整數還可以通過八進制（以 8 為基數）或十六進制（以 16 為基數）的字面值來表示。其中，八進制字面值的第一位必須是零（0），然后是八進制數字序列（0～7）。如果字面值中的數值超出了范圍，那么前導零將被忽略，后面的數值將被當作十進制數值解析。請看下面的例子： <pre>var octalNum1 = 070; // 八進制的 56 var octalNum2 = 079; // 無效的八進制數值——解析為 79 var octalNum3 = 08; // 無效的八進制數值——解析為 8</pre> 八進制字面量在嚴格模式下是無效的，會導致支持的 JavaScript 引擎拋出錯誤。十六進制字面值的前兩位必須是 0x，后跟任何十六進制數字（0～9 及 A～F）。其中，字母 A～F可以大寫，也可以小寫。如下面的例子所示： <pre>var hexNum2 = 0x1f; // 十六進制的 31</pre> 在進行算術計算時，所有以八進制和十六進制表示的數值最終都將被轉換成十進制數值。 <pre>var hexNum1 = 0xA; // 十六進制的 10 var hexNum2 = 0x1f; // 十六進制的 31</pre> <blockquote> ① n/a（或 N/A），是 not applicable 的縮寫，意思是“不適用”。 </blockquote> 鑒于 JavaScript 中保存數值的方式，可以保存正零（<code>+0</code>）和負零（<code>-0</code>）。正零和負零被認為相等，但為了讀者更好地理解上下文，這里特別做此說明。 <h2> 1. 浮點數值 </h2> 所謂浮點數值，就是該數值中必須包含一個小數點，并且小數點后面必須至少有一位數字。雖然小數點前面可以沒有整數，但我們不推薦這種寫法。以下是浮點數值的幾個例子： <pre>var floatNum1 = 1.1; var floatNum2 = 0.1; var floatNum3 = .1; // 有效，但不推薦</pre> 由于保存浮點數值需要的內存空間是保存整數值的兩倍，因此 ECMAScript 會不失時機地將浮點數值轉換為整數值。顯然，如果小數點后面沒有跟任何數字，那么這個數值就可以作為整數值來保存。同樣地，如果浮點數值本身表示的就是一個整數（如 1.0），那么該值也會被轉換為整數，如下面的例子所示： <pre>var floatNum1 = 1.; // 小數點后面沒有數字——解析為 1 var floatNum2 = 10.0; // 整數——解析為 10</pre> 對于那些極大或極小的數值，可以用 e 表示法（即科學計數法）表示的浮點數值表示。用 e 表示法表示的數值等于 e 前面的數值乘以 10 的指數次冪。 ECMAScript 中 e 表示法的格式也是如此，即前面是一個數值（可以是整數也可以是浮點數），中間是一個大寫或小寫的字母 E，后面是 10 的冪中的指數，該冪值將用來與前面的數相乘。下面是一個使用 e 表示法表示數值的例子： <pre>var floatNum = 3.125e7; // 等于 31250000</pre> 在這個例子中，使用 e 表示法表示的變量 floatNum 的形式雖然簡潔，但它的實際值則是 31250000。在此， e 表示法的實際含義就是“ 3.125 乘以 107”。 也可以使用 e 表示法表示極小的數值，如 0.00000000000000003，這個數值可以使用更簡潔的 3e?17表示。在默認情況下， ECMASctipt 會將那些小數點后面帶有 6 個零以上的浮點數值轉換為以 e 表示法表示的數值（例如， 0.0000003 會被轉換成 3e?7）。 浮點數值的最高精度是 17 位小數，但在進行算術計算時其精確度遠遠不如整數。例如， 0.1 加 0.2的結果不是 0.3，而是 0.30000000000000004。這個小小的舍入誤差會導致無法測試特定的浮點數值。例如： <pre>if (a + b == 0.3){ // 不要做這樣的測試！ alert("You got 0.3."); }</pre> 在這個例子中，我們測試的是兩個數的和是不是等于 0.3。如果這兩個數是 0.05 和 0.25，或者是 0.15和 0.15 都不會有問題。而如前所述，如果這兩個數是 0.1 和 0.2，那么測試將無法通過。因此，永遠不要測試某個特定的浮點數值。 <blockquote> 關于浮點數值計算會產生舍入誤差的問題，有一點需要明確：這是使用基于IEEE754 數值的浮點計算的通病， ECMAScript 并非獨此一家；其他使用相同數值格式的語言也存在這個問題。 </blockquote> <h2> 2. 數值范圍 </h2> 由于內存的限制， ECMAScript 并不能保存世界上所有的數值。 ECMAScript 能夠表示的最小數值保存在 Number.MIN_VALUE 中——在大多數瀏覽器中，這個值是 5e-324；能夠表示的最大數值保存在Number.MAX_VALUE 中——在大多數瀏覽器中，這個值是 1.7976931348623157e+308。如果某次計算的結果得到了一個超出 JavaScript 數值范圍的值，那么這個數值將被自動轉換成特殊的 Infinity 值。具體來說，如果這個數值是負數，則會被轉換成-Infinity（負無窮），如果這個數值是正數，則會被轉換成 Infinity（正無窮）。 如上所述，如果某次計算返回了正或負的 Infinity 值，那么該值將無法繼續參與下一次的計算，因為 Infinity 不是能夠參與計算的數值。要想確定一個數值是不是有窮的（換句話說，是不是位于最小和最大的數值之間），可以使用 isFinite()函數。這個函數在參數位于最小與最大數值之間時會返回 true，如下面的例子所示： <pre>var result = Number.MAX_VALUE + Number.MAX_VALUE; alert(isFinite(result)); //false</pre> <a href="http://www.shouce.ren/study/api/s/8358" target="_blank" class="btn btn-sm btn-success">運行一下</a> 盡管在計算中很少出現某些值超出表示范圍的情況，但在執行極小或極大數值的計算時，檢測監控這些值是可能的，也是必需的。 <blockquote> 訪問 Number.NEGATIVE_INFINITY 和 Number.POSITIVE_INFINITY 也可以得到負和正 Infinity 的值。可以想見，這兩個屬性中分別保存著-Infinity 和Infinity。 </blockquote> <h2> 3. NaN </h2> NaN，即非數值（Not a Number）是一個特殊的數值，這個數值用于表示一個本來要返回數值的操作數未返回數值的情況（這樣就不會拋出錯誤了）。例如，在其他編程語言中，任何數值除以 0 都會導致錯誤，從而停止代碼執行。但在 ECMAScript 中，任何數值除以 0 會返回 NaN①，因此不會影響其他代碼的執行。 NaN 本身有兩個非同尋常的特點。首先，任何涉及 NaN 的操作（例如 NaN/10）都會返回 NaN，這個特點在多步計算中有可能導致問題。其次， NaN 與任何值都不相等，包括 NaN 本身。例如，下面的代碼會返回 false： <pre>alert(NaN == NaN); //false</pre> 針對 NaN 的這兩個特點， ECMAScript 定義了 isNaN()函數。這個函數接受一個參數，該參數可以是任何類型，而函數會幫我們確定這個參數是否“不是數值”。 isNaN()在接收到一個值之后，會嘗試將這個值轉換為數值。某些不是數值的值會直接轉換為數值，例如字符串"10"或 Boolean 值。而任何不能被轉換為數值的值都會導致這個函數返回 true。請看下面的例子： <pre>alert(isNaN(NaN)); //true alert(isNaN(10)); //false（ 10 是一個數值） alert(isNaN("10")); //false（可以被轉換成數值 10） alert(isNaN("blue")); //true（不能轉換成數值） alert(isNaN(true)); //false（可以被轉換成數值 1） </pre> <a href="http://www.shouce.ren/study/api/s/8359" target="_blank" class="btn btn-sm btn-success">運行一下</a> <blockquote> ① 原書如此，但實際上只有 0 除以 0 才會返回 NaN，正數除以 0 返回 Infinity，負數除以 0 返回-Infinity。 </blockquote> 這個例子測試了 5 個不同的值。測試的第一個值是 NaN 本身，結果當然會返回 true。然后分別測試了數值 10 和字符串"10"，結果這兩個測試都返回了 false，因為前者本身就是數值，而后者可以被轉換成數值。但是，字符串"blue"不能被轉換成數值，因此函數返回了 true。由于 Boolean 值 true可以轉換成數值 1，因此函數返回 false。 <blockquote> 盡管有點兒不可思議，但 isNaN()確實也適用于對象。在基于對象調用 isNaN()函數時，會首先調用對象的 valueOf()方法，然后確定該方法返回的值是否可以轉換為數值。如果不能，則基于這個返回值再調用 toString()方法，再測試返回值。而這個過程也是 ECMAScript 中內置函數和操作符的一般執行流程，更詳細的內容請參見 3.5 節。 </blockquote> <h2> 4. 數值轉換 </h2> 有 3 個函數可以把非數值轉換為數值： Number()、 parseInt()和 parseFloat()。第一個函數，即轉型函數 Number()可以用于任何數據類型，而另兩個函數則專門用于把字符串轉換成數值。這 3 個函數對于同樣的輸入會有返回不同的結果。 Number()函數的轉換規則如下。 <ul> <li> 如果是數字值，只是簡單的傳入和返回。 </li> <li> 如果是 Boolean 值， true 和 false 將分別被轉換為 1 和 0。 </li> <li> 如果是 null 值，返回 0。 </li> <li> 如果是 undefined，返回 NaN。 </li> <li> 如果是字符串，遵循下列規則： </li> <li> 如果字符串中只包含數字（包括前面帶正號或負號的情況），則將其轉換為十進制數值，即"1"會變成 1， "123"會變成 123，而"011"會變成 11（注意：前導的零被忽略了）； </li> <li> 如果字符串中包含有效的浮點格式，如"1.1"，則將其轉換為對應的浮點數值（同樣，也會忽略前導零）； </li> <li> 如果字符串中包含有效的十六進制格式，例如"0xf"，則將其轉換為相同大小的十進制整數值； </li> <li> 如果字符串是空的（不包含任何字符），則將其轉換為 0； </li> <li> 如果字符串中包含除上述格式之外的字符，則將其轉換為 NaN。 </li> <li> 如果是對象，則調用對象的 valueOf()方法，然后依照前面的規則轉換返回的值。如果轉換的結果是 NaN，則調用對象的 toString()方法，然后再次依照前面的規則轉換返回的字符串值。 </li> </ul> 根據這么多的規則使用 Number()把各種數據類型轉換為數值確實有點復雜。下面還是給出幾個具體的例子吧。 <pre>var num1 = Number("Hello world!"); //NaN var num2 = Number(""); //0 var num3 = Number("000011"); //11 var num4 = Number(true); //1</pre> <a href="http://www.shouce.ren/study/api/s/8360" target="_blank" class="btn btn-sm btn-success">運行一下</a> 首先，字符串"Hello world!"會被轉換為 NaN，因為其中不包含任何有意義的數字值。空字符串會被轉換為 0。字符串"000011"會被轉換為 11，因為忽略了其前導的零。最后， true 值被轉換為 1。 <blockquote> 一元加操作符（3.5.1 節將介紹）的操作與 Number()函數相同。 </blockquote> 由于 Number()函數在轉換字符串時比較復雜而且不夠合理，因此在處理整數的時候更常用的是parseInt()函數。 parseInt()函數在轉換字符串時，更多的是看其是否符合數值模式。它會忽略字符串前面的空格，直至找到第一個非空格字符。如果第一個字符不是數字字符或者負號， parseInt()就會返回 NaN；也就是說，用 parseInt()轉換空字符串會返回 NaN（Number()對空字符返回 0）。如果第一個字符是數字字符， parseInt()會繼續解析第二個字符，直到解析完所有后續字符或者遇到了一個非數字字符。例如， "1234blue"會被轉換為 1234，因為"blue"會被完全忽略。類似地， "22.5"會被轉換為 22，因為小數點并不是有效的數字字符。 如果字符串中的第一個字符是數字字符， parseInt()也能夠識別出各種整數格式（即前面討論的十進制、八進制和十六進制數）。也就是說，如果字符串以"0x"開頭且后跟數字字符，就會將其當作一個十六進制整數；如果字符串以"0"開頭且后跟數字字符，則會將其當作一個八進制數來解析。 為了更好地理解 parseInt()函數的轉換規則，下面給出一些例子： <pre>var num1 = parseInt("1234blue"); // 1234 var num2 = parseInt(""); // NaN var num3 = parseInt("0xA"); // 10（十六進制數） var num4 = parseInt(22.5); // 22 var num5 = parseInt("070"); // 56（八進制數） var num6 = parseInt("70"); // 70（十進制數） var num7 = parseInt("0xf"); // 15（十六進制數）</pre> <a href="http://www.shouce.ren/study/api/s/8361" target="_blank" class="btn btn-sm btn-success">運行一下</a> 在使用 parseInt()解析像八進制字面量的字符串時， ECMAScript 3 和 5 存在分歧。例如： <pre>//ECMAScript 3 認為是 56（八進制）， ECMAScript 5 認為是 70（十進制） var num = parseInt("070");</pre> 在 ECMAScript 3 JavaScript 引擎中， "070"被當成八進制字面量，因此轉換后的值是十進制的 56。而在 ECMAScript 5 JavaScript 引擎中， parseInt()已經不具有解析八進制值的能力，因此前導的零會被認為無效，從而將這個值當成"70"，結果就得到十進制的 70。在 ECMAScript 5 中，即使是在非嚴格模式下也會如此。 為了消除在使用 parseInt()函數時可能導致的上述困惑，可以為這個函數提供第二個參數：轉換時使用的基數（即多少進制）。如果知道要解析的值是十六進制格式的字符串，那么指定基數 16 作為第二個參數，可以保證得到正確的結果，例如： <pre>var num = parseInt("0xAF", 16); //175</pre> 實際上，如果指定了 16 作為第二個參數，字符串可以不帶前面的"0x"，如下所示： <pre>var num1 = parseInt("AF", 16); //175 var num2 = parseInt("AF"); //NaN</pre> <a href="http://www.shouce.ren/study/api/s/8362" target="_blank" class="btn btn-sm btn-success">運行一下</a> 這個例子中的第一個轉換成功了，而第二個則失敗了。差別在于第一個轉換傳入了基數，明確告訴parseInt()要解析一個十六進制格式的字符串；而第二個轉換發現第一個字符不是數字字符，因此就自動終止了。 指定基數會影響到轉換的輸出結果。例如： <pre>var num1 = parseInt("10", 2); //2 （按二進制解析） var num2 = parseInt("10", 8); //8 （按八進制解析） var num3 = parseInt("10", 10); //10 （按十進制解析） var num4 = parseInt("10", 16); //16 （按十六進制解析）</pre> <a href="http://www.shouce.ren/study/api/s/8363" target="_blank" class="btn btn-sm btn-success">運行一下</a> 不指定基數意味著讓 parseInt()決定如何解析輸入的字符串，因此為了避免錯誤的解析，我們建議無論在什么情況下都明確指定基數。 <blockquote> 多數情況下，我們要解析的都是十進制數值，因此始終將 10 作為第二個參數是非常必要的。 </blockquote> 與 parseInt()函數類似， parseFloat()也是從第一個字符（位置 0）開始解析每個字符。而且也是一直解析到字符串末尾，或者解析到遇見一個無效的浮點數字字符為止。也就是說，字符串中的第一個小數點是有效的，而第二個小數點就是無效的了，因此它后面的字符串將被忽略。舉例來說， <pre>"22.34.5"將會被轉換為 22.34。</pre> 除了第一個小數點有效之外， parseFloat()與 parseInt()的第二個區別在于它始終都會忽略前導的零。 parseFloat()可以識別前面討論過的所有浮點數值格式，也包括十進制整數格式。但十六進制格式的字符串則始終會被轉換成 0。由于 parseFloat()只解析十進制值，因此它沒有用第二個參數指定基數的用法。最后還要注意一點：如果字符串包含的是一個可解析為整數的數（沒有小數點，或者小數點后都是零）， parseFloat()會返回整數。以下是使用 parseFloat()轉換數值的幾個典型示例。 <pre>var num1 = parseFloat("1234blue"); //1234 （整數） var num2 = parseFloat("0xA"); //0 var num3 = parseFloat("22.5"); //22.5 var num4 = parseFloat("22.34.5"); //22.34 var num5 = parseFloat("0908.5"); //908.5 var num6 = parseFloat("3.125e7"); //31250000</pre> <a href="http://www.shouce.ren/study/api/s/8364" target="_blank" class="btn btn-sm btn-success">運行一下</a>