ES6(一):數(shù)值擴展

前面的話


ES5中,我們存在幾個全局函數(shù)isNaN函數(shù),isFinite函數(shù),parseInt函數(shù),parseFloat函數(shù)等,對于這些全局函數(shù)的使用很簡單。但是在ES6的標準中,isNaN方法被移植到了Number對象上,也就是原本屬于全局對象window下的函數(shù),現(xiàn)在屬于Number對象上了,同樣被處理的函數(shù)還有isFinite函數(shù),parseInt函數(shù),parseFloat函數(shù)。

指數(shù)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(shù)應用于基數(shù)的數(shù)學運算。
JS已有的Math.pow()方法可以執(zhí)行求冪運算,但它也是為數(shù)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(shù)是基數(shù),右操作數(shù)是指數(shù)指數(shù)運算符可以與等號結(jié)合,形成一個新的賦值運算符 ( * * =)

let result = 5 ** 2;
console.log(result) // 25
console.log(resule === Math.pow(5,2)) // true

【運算順序】

求冪運算符具有JS中所有二進制運算符的優(yōu)先級(一元運算符的優(yōu)先級高于 ** ),這意味著它首先應用于所有復合操作

let result = 2 * 5 ** 2
console.log(result) // 50

先計算5的二次方,然后將得到的值乘以2,最終結(jié)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(cè)的一元表達式只能使用++--

//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。-是只適用于5呢,還是適用于表達式5 ** 2的結(jié)果?禁用求冪運算符左側(cè)的二元表達式可以消除歧義。要明確指明意圖,需要用括號包裹-55 ** 2

//可以包裹5**2
let result1 =-(5 ** 2)//-25
//也可以包裹-5
let result2 = (-5) ** 2
// 等于25
  • 如果在表達式兩端放置括號,則-將應用于整個表達式;如果在-5兩端放置括號,則表明想計算-5的二次幕

  • 在求幕運算符左側(cè)無須用括號就可以使用++--,因為這兩個運算符都明確定義了作用于操作數(shù)的行為。前綴++--會在其他所有操作發(fā)生之前更改操作數(shù),而后綴版本直到整個表達式被計算過后才會進行改變。這兩個用法在運算付左側(cè)都是安全的

let num1 = 2;
let num2 = 2;
console.log(++num1 **2) // 9
console.log(num1) // 3
console.log(num2 --** 2) // 4
console.log(num2) // 1

不同進制

ES6 提供了二進制和八進制數(shù)值的新的寫法,分別用前綴0b(或0B)和0o(或0O)表示

0b111110111 === 503 // true
0o767 === 503 // true

ES5 開始,在嚴格模式之中,八進制就不再允許使用前綴0表示,ES6 進一步明確,要使用前綴0o表示

// 非嚴格模式
(function(){
  console.log(0oll === 0111);
})() //true
// 嚴格模式
(function(){
  'use strict';
  console.log(0o11 === 011);
})() // Uncaught SyntaxError:0ctal literals are not allwed in strict mode.

如果要將0b0o前綴的字符串數(shù)值轉(zhuǎn)為十進制,要使用Number方法

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

Number 方法

ES6Number對象上,新提供了Number.isFinite()Number.isNaN()兩個方法

Number.isFinite()

Number.isFinite()用來檢查一個數(shù)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(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()方法的不同之處在于,Number.isFinite()方法沒有隱式的Number()類型轉(zhuǎn)換,對于非數(shù)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 可以通過下面的代碼,部署Number.isFinite方法

(function(global){
  var global_isFinite = global.isFinite;
  Object.defineProperty(Number,'isFinite',{
    value:function isFinite(value){
      retue 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(zhuǎn)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()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

【Number.isInteger()】

Number.isInteger()用來判斷一個值是否為整數(shù)。需要注意的是,在JS內(nèi)部,整數(shù)和浮點數(shù)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 可以通過下面的代碼,部署Number.isInteger()

(function(global){
  var floor = Math.floor;
  isFinite = global.isFinite
  Object.defineProperty(Number,'isInteger',{
    value:function isInteger(value){
      retue typeof 
      value === 'number' && isInteger(value) && floor(value) === value;
    },
    configurable:true,
    enumerable:false,
    writable:true
  });
})(this);

Number常量

【Number.EPSILON】

ES6Number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'

引入一個這么小的量的目的,在于為浮點數(shù)計算,設置一個誤差范圍

0.1+0.2 //0.30000000000000004
0.1+0.2-0.3 ///5.551115123125783e-17
5.55115123125783e-17.toFixed(20) // '0.00000000000000005551'

但是如果這個誤差能夠小于Number.EPSILON,我們就可以認為得到了正確結(jié)果

5.551115123125783e-17 < Number.EPSILON // true

因此,Number.EPSILON的實質(zhì)是一個可以接受的誤差范圍

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(shù)運算,部署了一個誤差檢查函數(shù)

【安全整數(shù)】

JS能夠準確表示的整數(shù)范圍在-253253之間(不含兩個端點),超過這個范圍,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253次方之后,一個數(shù)就不精確了

【Number.MAX_SAFE_INTEGER、Number.MIN_SAFE_INTEGER】

ES6引入了Number.MAX_SAFE_INTEGERNumber.MIN_SAFE_INTEGER這兩個常量,用來表示這個范圍的上下限

Number.MAX_SAFE_INTEGER === Math.pow(2,53) - 1 // true
Number.MAX_SAFE_INTEGER === 9007199254740991 // true
Number.MAX_SAFE_INTEGER === -Number.MAX_SAFE_INTEGER // true
Number.MAX_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(shù)是否落在這個范圍之內(nèi)

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) // true

這個函數(shù)的實現(xiàn)很簡單,就是跟安全整數(shù)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(shù)時,需要注意驗證運算結(jié)果是否落在安全整數(shù)的范圍內(nèi),不要只驗證運算結(jié)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(jié)果 9007199254740002 
// 正確的答案應該是 9007199254740003

上面代碼中,9007199254740993不是一個安全整數(shù),但是Number.isSafeInteger會返回結(jié)果,顯示計算結(jié)果是安全的。這是因為,這個數(shù)超出了精度范圍,導致在計算機內(nèi)部,以9007199254740992的形式儲存

9007199254740993 === 9007199254740992   // true

所以,如果只驗證運算結(jié)果是否為安全整數(shù),很可能得到錯誤結(jié)果。下面的函數(shù)可以同時驗證兩個運算數(shù)和運算結(jié)果

function trusty(left,right,resule){
  if(
    Number.isSafeInteger(left)&&
    Number.isSafeInteger(right)&&
    Number.isSafeInteger(resule)
  ){
    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

ES6Math對象上新增了17個與數(shù)學相關的方法。所有這些方法都是靜態(tài)方法,只能在Math對象上調(diào)用

【Math.trunc】

Math.trunc方法用于去除一個數(shù)的小數(shù)部分,返回整數(shù)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

對于非數(shù)值,Math.trunc內(nèi)部使用Number方法將其先轉(zhuǎn)為數(shù)值

Math.trunc('123.456') // 123

對于空值和無法截取整數(shù)的值,返回NaN

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

對于沒有部署這個方法的環(huán)境,可以用下面的代碼模擬

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

【Math.sign】

Math.sign方法用來判斷一個數(shù)到底是正數(shù)、負數(shù)、還是零。對于非數(shù)值,會先將其轉(zhuǎn)換為數(shù)值

它會返回以下五種值

  • 參數(shù)為正數(shù),返回+1;
  • 參數(shù)為負數(shù),返回-1;
  • 參數(shù)為0,返回0;
  • 參數(shù)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

對于沒有部署這個方法的環(huán)境,可以用下面的代碼模擬

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方法用于計算一個數(shù)的立方根

Math.cbrt(-1) // -1
Math.cbrt(0) // 0
Math.cbrt(1) // 1
Math.cbrt(2) // 1.2599210498948734

對于非數(shù)值,Math.cbrt方法內(nèi)部也是先使用Number方法將其轉(zhuǎn)為數(shù)值

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

對于沒有部署這個方法的環(huán)境,可以用下面的代碼模擬

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

【Math.clz32】

JS的整數(shù)使用32位二進制形式表示,Math.clz32方法返回一個數(shù)的32位無符號整數(shù)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的二進制形式全為0,所以有32個前導0;1的二進制形式是0b1,只占1位,所以32位之中有31個前導0;1000的二進制形式是0b1111101000,一共有10位,所以32位之中有22個前導0

  • 左移運算符(<<)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

對于小數(shù),Math.clz32方法只考慮整數(shù)部分

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

對于空值或其他類型的值,Math.clz32方法會將它們先轉(zhuǎn)為數(shù)值,然后再計算

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(shù)以32位帶符號整數(shù)形式相乘的結(jié)果,返回的也是一個32位的帶符號整數(shù)

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

如果只考慮最后32位,大多數(shù)情況下,Math.imul(a, b)與a * b的結(jié)果是相同的,即該方法等同于(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,對于那些很大的數(shù)的乘法,低位數(shù)值往往都是不精確的,Math.imul方法可以返回正確的低位數(shù)值

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

上面這個乘法算式,返回結(jié)果為0。但是由于這兩個二進制數(shù)的最低位都是1,所以這個結(jié)果肯定是不正確的,因為根據(jù)二進制乘法,計算結(jié)果的二進制最低位應該也是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(shù)的單精度浮點數(shù)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

對于整數(shù)來說,Math.fround方法返回結(jié)果不會有任何不同,區(qū)別主要是那些無法用64個二進制位精確表示的小數(shù)。這時,Math.fround方法會返回最接近這個小數(shù)的單精度浮點數(shù)

對于沒有部署這個方法的環(huán)境,可以用下面的代碼模擬

Math.fround = Math.fround ||function(x) {  
  returnnewFloat32Array([x])[0];
};

【Math.hypot】

Math.hypot方法返回所有參數(shù)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,等于5的平方

如果參數(shù)不是數(shù)值,Math.hypot方法會將其轉(zhuǎn)為數(shù)值。只要有一個參數(shù)無法轉(zhuǎn)為數(shù)值,就會返回NaN

ES6新增了4個對數(shù)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

對于沒有部署這個方法的環(huán)境,可以用下面的代碼模擬

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

【Math.log1p(x)】

Math.log1p(x)方法返回1 + x的自然對數(shù),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

對于沒有部署這個方法的環(huán)境,可以用下面的代碼模擬

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

【Math.log10(x)】

Math.log10(x)返回以10為底的x的對數(shù)。如果x小于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

對于沒有部署這個方法的環(huán)境,可以用下面的代碼模擬

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

【Math.log2(x)】

Math.log2(x)返回以2為底的x的對數(shù)。如果x小于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

對于沒有部署這個方法的環(huán)境,可以用下面的代碼模擬

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

ES6新增了6個雙曲函數(shù)方法

  • Math.sinh(x) 返回x的雙曲正弦(hyperbolic sine)
  • Math.cosh(x) 返回x的雙曲余弦(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的反雙曲余弦(inverse hyperbolic cosine)
  • Math.atanh(x) 返回x的反雙曲正切(inverse hyperbolic tangent)

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