es6数值的扩展

Number.isFinite(), Number.isNaN()

ES6在Number对象上,新提供了Number.isFinite()Number.isNaN()两个方法。

Number.isFinite()用来检查一个数值是否为有限的(finite)。

Number.isFinite(15); // true
Number.isFinite(0.8); // true Number.isFinite(NaN); // false Number.isFinite(Infinity); // false Number.isFinite(-Infinity); // false Number.isFinite('foo'); // false Number.isFinite('15'); // false Number.isFinite(true); // false

Number.isNaN()用来检查一个值是否为NaN

Number.isNaN(NaN) // true
Number.isNaN(15) // false Number.isNaN('15') // false Number.isNaN(true) // false Number.isNaN(9/NaN) // true Number.isNaN('true'/0) // true Number.isNaN('true'/'true') // true

它们与传统的全局方法isFinite()isNaN()的区别在于,传统方法先调用Number()将非数值的值转为数值,再进行判断,而这两个新方法只对数值有效,非数值一律返回false

isFinite(25) // true
isFinite("25") // true Number.isFinite(25) // true Number.isFinite("25") // false isNaN(NaN) // true isNaN("NaN") // true Number.isNaN(NaN) // true Number.isNaN("NaN") // false 

Number.parseInt(), Number.parseFloat()

ES6将全局方法parseInt()parseFloat(),移植到Number对象上面,行为完全保持不变。

// ES5的写法
parseInt('12.34') // 12
parseFloat('123.45#') // 123.45 // ES6的写法 Number.parseInt('12.34') // 12 Number.parseFloat('123.45#') // 123.45 

这样做的目的,是逐步减少全局性方法,使得语言逐步模块化。

Number.parseInt === parseInt // true
Number.parseFloat === parseFloat // true 

Number.isInteger()

Number.isInteger()用来判断一个值是否为整数。需要注意的是,在JavaScript内部,整数和浮点数是同样的储存方法,所以3和3.0被视为同一个值。

Number.isInteger(25) // true
Number.isInteger(25.0) // true Number.isInteger(25.1) // false Number.isInteger("15") // false Number.isInteger(true) // false

Number.EPSILON

ES6在Number对象上面,新增一个极小的常量Number.EPSILON

引入一个这么小的量的目的,在于为浮点数计算,设置一个误差范围。我们知道浮点数计算是不精确的。

0.1 + 0.2
// 0.30000000000000004

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

但是如果这个误差能够小于Number.EPSILON,我们就可以认为得到了正确结果。

5.551115123125783e-17 < Number.EPSILON
// true

因此,Number.EPSILON的实质是一个可以接受的误差范围。

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 

上面的代码为浮点数运算,部署了一个误差检查函数。

安全整数和Number.isSafeInteger()

JavaScript能够准确表示的整数范围在-2^532^53之间(不含两个端点),超过这个范围,无法精确表示这个值。

Math.pow(2, 53) // 9007199254740992

9007199254740992 // 9007199254740992 9007199254740993 // 9007199254740992 Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1 // true 

上面代码中,超出2的53次方之后,一个数就不精确了。

ES6引入了Number.MAX_SAFE_INTEGERNumber.MIN_SAFE_INTEGER这两个常量,用来表示这个范围的上下限。

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 

上面代码中,可以看到JavaScript能够精确表示的极限。

Number.isSafeInteger()则是用来判断一个整数是否落在这个范围之内。

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 

这个函数的实现很简单,就是跟安全整数的两个边界值比较一下。

Number.isSafeInteger = function (n) {
  return (typeof n === 'number' && Math.round(n) === n && Number.MIN_SAFE_INTEGER <= n && n <= Number.MAX_SAFE_INTEGER); } 

实际使用这个函数时,需要注意。验证运算结果是否落在安全整数的范围内,不要只验证运算结果,而要同时验证参与运算的每个值。

Number.isSafeInteger(9007199254740993)
// false
Number.isSafeInteger(990) // true Number.isSafeInteger(9007199254740993 - 990) // true 9007199254740993 - 990 // 返回结果 9007199254740002 // 正确答案应该是 9007199254740003 

上面代码中,9007199254740993不是一个安全整数,但是Number.isSafeInteger会返回结果,显示计算结果是安全的。这是因为,这个数超出了精度范围,导致在计算机内部,以9007199254740992的形式储存。

9007199254740993 === 9007199254740992
// true

所以,如果只验证运算结果是否为安全整数,很可能得到错误结果。下面的函数可以同时验证两个运算数和运算结果。

function trusty (left, right, result) {
  if ( Number.isSafeInteger(left) && Number.isSafeInteger(right) && Number.isSafeInteger(result) ) { return result; } throw new RangeError('Operation cannot be trusted!'); } trusty(9007199254740993, 990, 9007199254740993 - 990) // RangeError: Operation cannot be trusted! trusty(1, 2, 3) // 3 

Math对象的扩展

ES6在Math对象上新增了17个与数学相关的方法。所有这些方法都是静态方法,只能在Math对象上调用。

Math.trunc()

Math.trunc方法用于去除一个数的小数部分,返回整数部分。

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 

对于非数值,Math.trunc内部使用Number方法将其先转为数值。

Math.trunc('123.456')
// 123

对于空值和无法截取整数的值,返回NaN。

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

对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。

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

Math.sign()

Math.sign方法用来判断一个数到底是正数、负数、还是零。

它会返回五种值。

  • 参数为正数,返回+1;
  • 参数为负数,返回-1;
  • 参数为0,返回0;
  • 参数为-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('foo'); // NaN Math.sign(); // NaN 

对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。

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方法用于计算一个数的立方根。

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

对于非数值,Math.cbrt方法内部也是先使用Number方法将其转为数值。

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

对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。

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

Math.clz32()

JavaScript的整数使用32位二进制形式表示,Math.clz32方法返回一个数的32位无符号整数形式有多少个前导0。

Math.clz32(0) // 32
Math.clz32(1) // 31 Math.clz32(1000) // 22 Math.clz32(0b01000000000000000000000000000000) // 1 Math.clz32(0b00100000000000000000000000000000) // 2 

上面代码中,0的二进制形式全为0,所以有32个前导0;1的二进制形式是0b1,只占1位,所以32位之中有31个前导0;1000的二进制形式是0b1111101000,一共有10位,所以32位之中有22个前导0。

clz32这个函数名就来自”count leading zero bits in 32-bit binary representations of a number“(计算32位整数的前导0)的缩写。

左移运算符(<<)与Math.clz32方法直接相关。

Math.clz32(0) // 32
Math.clz32(1) // 31 Math.clz32(1 << 1) // 30 Math.clz32(1 << 2) // 29 Math.clz32(1 << 29) // 2 

对于小数,Math.clz32方法只考虑整数部分。

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

对于空值或其他类型的值,Math.clz32方法会将它们先转为数值,然后再计算。

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方法返回两个数以32位带符号整数形式相乘的结果,返回的也是一个32位的带符号整数。

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

如果只考虑最后32位,大多数情况下,Math.imul(a, b)a * b的结果是相同的,即该方法等同于(a * b)|0的效果(超过32位的部分溢出)。之所以需要部署这个方法,是因为JavaScript有精度限制,超过2的53次方的值无法精确表示。这就是说,对于那些很大的数的乘法,低位数值往往都是不精确的,Math.imul方法可以返回正确的低位数值。

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

上面这个乘法算式,返回结果为0。但是由于这两个二进制数的最低位都是1,所以这个结果肯定是不正确的,因为根据二进制乘法,计算结果的二进制最低位应该也是1。这个错误就是因为它们的乘积超过了2的53次方,JavaScript无法保存额外的精度,就把低位的值都变成了0。Math.imul方法可以返回正确的值1。

Math.imul(0x7fffffff, 0x7fffffff) // 1

Math.fround()

Math.fround方法返回一个数的单精度浮点数形式。

Math.fround(0)     // 0
Math.fround(1) // 1 Math.fround(1.337) // 1.3370000123977661 Math.fround(1.5) // 1.5 Math.fround(NaN) // NaN 

对于整数来说,Math.fround方法返回结果不会有任何不同,区别主要是那些无法用64个二进制位精确表示的小数。这时,Math.fround方法会返回最接近这个小数的单精度浮点数。

对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。

Math.fround = Math.fround || function(x) { return new Float32Array([x])[0]; }; 

Math.hypot()

Math.hypot方法返回所有参数的平方和的平方根。

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 

上面代码中,3的平方加上4的平方,等于5的平方。

如果参数不是数值,Math.hypot方法会将其转为数值。只要有一个参数无法转为数值,就会返回NaN。

对数方法

ES6新增了4个对数相关方法。

(1) 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

(2)Math.log1p()

Math.log1p(x)方法返回1 + x的自然对数,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

(3)Math.log10()

Math.log10(x)返回以10为底的x的对数。如果x小于0,则返回NaN。

Math.log10(2)      // 0.3010299956639812
Math.log10(1) // 0 Math.log10(0) // -Infinity Math.log10(-2) // NaN Math.log10(100000) // 5

(4)Math.log2()

Math.log2(x)返回以2为底的x的对数。如果x小于0,则返回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

三角函数方法

ES6新增了6个三角函数方法。

  • Math.sinh(x) 返回x的双曲正弦(hyperbolic sine)
  • Math.cosh(x) 返回x的双曲余弦(hyperbolic cosine)
  • Math.tanh(x) 返回x的双曲正切(hyperbolic tangent)
  • Math.asinh(x) 返回x的反双曲正弦(inverse hyperbolic sine)
  • Math.acosh(x) 返回x的反双曲余弦(inverse hyperbolic cosine)
  • Math.atanh(x) 返回x的反双曲正切(inverse hyperbolic tangent)

指数运算符

ES7新增了一个指数运算符(**),目前Babel转码器已经支持。

2 ** 2 // 4
2 ** 3 // 8 

指数运算符可以与等号结合,形成一个新的赋值运算符(**=)。

let a = 2;
a **= 2;
// 等同于 a = a * a;

let b = 3; b **= 3; // 等同于 b = b * b * b;

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