数据类型在 js 里面分为两个大类:
- 基本数据类型
- 引用数据类型
基本数据类型:
- 数值 number
- 各种意义上的数字:整数、小数、浮点数等
- 正数:100
- 负数:-100
- 浮点数,小数:1.234
- 进制表示:
- 八进制:0100 0开头表示是八进制数
- 二进制:0b101
- 十六进制:0x100
- 各种进制的数字打印输出的时候,会转换为十进制进行输出
- 科学计数法:
123e3
123e-3
-3.1E+12
.1e-23
等- 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
- 小数点前的数字多于21位
- 小数点后的零多于5个
- 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
- NaN:也是数值类型,但表示一个非数字
- 各种意义上的数字:整数、小数、浮点数等
- 字符串
- 单引号或双引号括起来的一段文本
- 基本情况下不允许换行书写
- length属性返回字符串的长度,该属性也是无法改变的(你可以给这个属性赋值,但是它不会改变,并且程序也不会报错)
- 布尔
- 表示真假:只有 true 或者 false 两个值
- true表示真,false表示假
两个特殊的数据类型:
- 空 null
- 值只有一个 就是 null
- 必须要赋值null后才是null
- null的类型是object
- 未定义 undefined
- 值只有一个 就是 undefiend
- 表示当需要使用一个变量或数据的时候,这个数据却没有值得时候
- 当一个变量定义了没有赋值的时候,值就是undefined
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
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。
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”
判断数据类型:
- typeof:返回所检测的变量或数据的数据类型,这个返回值是字符串数据类型
- typeof xxx
- typeof(xxx)
- instanceof
- Object.prototype.toString方法
数据类型的转换
转换成数值:
字符串转数值:
1. Number(xxx)
在转换的过程中,会把转换的东西当成一个整体来看待
转换成功,返回转换后的数值,转换失败,返回NaN
2. parseInt(xxx)、parseFloat(xxx)
从左到右一个一个转换,如果遇到不能转换的则停止,返回之前转换成功的结果
如果第一位都不能转换,则返回NaN
可以接受第二个参数(2到36之间),表示被解析的值的进制,默认是十进制转十进制
3. 进行一个非 + 的运算(减零,乘一,除一,取余一),加一不行,会进行字符串连接操作
只要 + 任意一边是字符串的时候,就会进行字符串连接
转换成字符串:
1. String(xxx)
2. xxx.toString()
toString还可以把数字转换为指定的进制形式输出:xxx.toString(进制数)
3. 进行 + 的运算, xxx + ''
转换成布尔数据类型:js中有几个东西能转成false:`0, '', NaN, null, undefined`, 注意,空数组(`[]`)和空对象(`{}`)对应的布尔值,都是true。
1. Boolean(xxx)
...
数值、字符串、布尔值这三种类型,合称为原始类型(primitive type)的值,即它们是最基本的数据类型,不能再细分了。
对象则称为合成类型(complex type)的值,因为一个对象往往是多个原始类型的值的合成,可以看作是一个存放各种值的容器。
至于undefined和null,一般将它们看成两个特殊值。
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)
数值类型
整数和浮点数
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
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。
数值精度
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。
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
var x = 0.5;
for(var i = 0; i < 25; i++) {
x = x * x;
}
x // 0
上面代码中,对0.5连续做25次平方,由于最后结果太接近0,超出了可表示的范围,JavaScript 就直接将其转为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
正零和负零
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。
-0 === +0 // true
0 === -0 // true
0 === +0 // true
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。
除以正零得到+Infinity,除以负零得到-Infinity,这两者是不相等的
NaN
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。
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。
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。
NaN与任何数(包括它自己)的运算,得到的都是NaN。
isNaN()
判断一个值是否为NaN
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
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;
}
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 === -Infinity // false
1 / -0 // -Infinity
-1 / -0 // Infinity
由于数值正向溢出(overflow)、负向溢出(underflow)和被0除,JavaScript 都不报错,所以单纯的数学运算几乎没有可能抛出错误。
Infinity大于一切数值(除了NaN),-Infinity小于一切数值(除了NaN)。
Infinity > 1000 // true
-Infinity < -1000 // true
Infinity与NaN比较,总是返回false。
Infinity > NaN // false
-Infinity > NaN // false
Infinity < NaN // false
-Infinity < NaN // false
各种运算:
5 * Infinity // Infinity
5 - Infinity // -Infinity
Infinity / 5 // Infinity
5 / Infinity // 0
0 * Infinity // NaN
0 / Infinity // 0
Infinity / 0 // Infinity
Infinity + Infinity // Infinity
Infinity * Infinity // Infinity
Infinity - Infinity // NaN
Infinity / Infinity // NaN
null * Infinity // NaN
null / Infinity // 0
Infinity / null // Infinity
undefined + Infinity // NaN
undefined - Infinity // NaN
undefined * Infinity // NaN
undefined / Infinity // NaN
Infinity / undefined // NaN
isFinite()
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。
字符串其他内容
字符集
JavaScript 使用 Unicode 字符集。JavaScript 引擎内部,所有字符都用 Unicode 表示。
JavaScript 不仅以 Unicode 储存字符,还允许直接在程序中使用 Unicode 码点表示字符,即将字符写成\uxxxx
的形式,其中xxxx代表该字符的 Unicode 码点。比如,\u00A9
代表版权符号。
解析代码的时候,JavaScript 会自动识别一个字符是字面形式表示,还是 Unicode 形式表示。输出给用户的时候,所有字符都会转成字面形式。
每个字符在 JavaScript 内部都是以16位(即2个字节)的 UTF-16 格式储存。也就是说,JavaScript 的单位字符长度固定为16位长度,即2个字节。
但是,UTF-16 有两种长度:对于码点在U+0000到U+FFFF之间的字符,长度为16位(即2个字节);对于码点在U+10000到U+10FFFF之间的字符,长度为32位(即4个字节),而且前两个字节在0xD800到0xDBFF之间,后两个字节在0xDC00到0xDFFF之间。举例来说,码点U+1D306对应的字符为,它写成 UTF-16 就是0xD834 0xDF06。
JavaScript 对 UTF-16 的支持是不完整的,由于历史原因,只支持两字节的字符,不支持四字节的字符。这是因为 JavaScript 第一版发布的时候,Unicode 的码点只编到U+FFFF,因此两字节足够表示了。后来,Unicode 纳入的字符越来越多,出现了四字节的编码。但是,JavaScript 的标准此时已经定型了,统一将字符长度限制在两字节,导致无法识别四字节的字符。上一节的那个四字节字符,浏览器会正确识别这是一个字符,但是 JavaScript 无法识别,会认为这是两个字符。
对于码点在U+10000到U+10FFFF之间的字符,JavaScript 总是认为它们是两个字符(length属性为2)。所以处理的时候,必须把这一点考虑在内,也就是说,JavaScript 返回的字符串长度可能是不正确的。
Base64 转码
有时,文本里面包含一些不可打印的符号,比如 ASCII 码0到31的符号都无法打印出来,这时可以使用 Base64 编码,将它们转成可以打印的字符。另一个场景是,有时需要以文本格式传递二进制数据,那么也可以使用 Base64 编码。
所谓 Base64 就是一种编码方法,可以将任意值转成 0~9、A~Z、a-z、+和/这64个字符组成的可打印字符。使用它的主要目的,不是为了加密,而是为了不出现特殊字符,简化程序的处理。
JavaScript 原生提供两个 Base64 相关的方法。
- btoa():任意值转为 Base64 编码
- atob():Base64 编码转为原来的值
这两个方法不适合非 ASCII 码的字符,会报错。
btoa('你好') // 报错
要将非 ASCII 码字符转为 Base64 编码,必须中间插入一个转码环节,再使用这两个方法
function b64Encode(str) {
return btoa(encodeURIComponent(str));
}
function b64Decode(str) {
return decodeURIComponent(atob(str));
}
b64Encode('你好') // "JUU0JUJEJUEwJUU1JUE1JUJE"
b64Decode('JUU0JUJEJUEwJUU1JUE1JUJE') // "你好"