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## 一、概述 ### 1.1 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。 ~~~ 1 === 1.0 // true ~~~ 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)。 ### 1.2 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。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 ~~~ 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-2^53到2^53,都可以精确表示。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。 ~~~ Math.pow(2, 53) // 9007199254740992 // 多出的三个有效数字,将无法保存 9007199254740992111 // 9007199254740992000 ~~~ ### 1.3 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2^-1023到2^1024(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 ~~~ ## 二、数值的表示法 JavaScript 的数值有多种表示方法,可以用字面形式直接表示,比如`35`(十进制)和`0xFF`(十六进制)。 数值也可以采用科学计数法表示,科学计数法允许字母`e`或`E`的后面,跟着一个整数,表示这个数值的指数部分。 ~~~ 123e3 // 123000 123e-3 // 0.123 -3.1E+12 .1e-23 ~~~ 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。 ~~~ 1234567890123456789012 // 1.2345678901234568e+21 123456789012345678901 // 123456789012345680000 ~~~ * 小数点后的零多于5个。 ~~~ // 小数点后紧跟5个以上的零, // 就自动转为科学计数法 0.0000003 // 3e-7 // 否则,就保持原来的字面形式 0.000003 // 0.000003 ~~~ ## 三、数值的进制 使用字面量(literal)直接表示一个数值时,JavaScript 对整数提供四种进制的表示方法:十进制、十六进制、八进制、二进制。 * 十进制:没有前导0的数值。 * 八进制:有前缀`0o`或`0O`的数值,或者有前导0、且只用到0-7的八个阿拉伯数字的数值。 * 十六进制:有前缀`0x`或`0X`的数值。 * 二进制:有前缀`0b`或`0B`的数值。 默认情况下,JavaScript 内部会自动将八进制、十六进制、二进制转为十进制。 ~~~ 0xff // 255 0o377 // 255 0b11 // 3 ~~~ ## 四、特殊数值 ### 4.1 正零和负零 前面说过,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`。 ~~~ +0 // 0 -0 // 0 (-0).toString() // '0' (+0).toString() // '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。 ``` (1 / +0) === (1 / -0) // false ``` ### 4.2 NaN `NaN`是 JavaScript 的特殊值,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。 ~~~ 5 - 'x' // NaN ~~~ 上面代码运行时,会自动将字符串`x`转为数值,但是由于`x`不是数值,所以最后得到结果为`NaN`,表示它是“非数字”。 另外,一些数学函数的运算结果会出现`NaN`。 ~~~ Math.log(-1) // NaN Math.sqrt(-1) // NaN ~~~ `0`除以`0`也会得到`NaN`。 ~~~ 0 / 0 // NaN ~~~ * `NaN`不等于任何值,包括它本身。 ~~~ NaN === NaN // false ~~~ * `NaN`与任何数(包括它自己)的运算,得到的都是`NaN`。 ``` NaN + 32 // NaN NaN - 32 // NaN NaN * 32 // NaN NaN / 32 // NaN ``` ### 4.3 Infinity `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`。 ``` // 场景一:一个表达式的计算结果太大,超出了能够表示的范围 Math.pow(2, 1024) // Infinity // 场景二:非0数值除以0 0 / 0 // NaN 1 / 0 // Infinity ``` `Infinity`有正负之分,`Infinity`表示正的无穷,`-Infinity`表示负的无穷。`Infinity`大于一切数值(除了`NaN`),`-Infinity`小于一切数值(除了`NaN`)。 ~~~ Infinity === -Infinity // false 1 / -0 // -Infinity -1 / -0 // Infinity Infinity > 1000 // true -Infinity < -1000 // true Infinity > NaN // false -Infinity > NaN // false Infinity < NaN // false -Infinity < NaN // false ~~~ * 0乘以`Infinity`,返回`NaN`;0除以`Infinity`,返回`0`;`Infinity`除以0,返回`Infinity`。 ~~~ 0 * Infinity // NaN 0 / Infinity // 0 Infinity / 0 // Infinity ~~~ * `Infinity`加上或乘以`Infinity`,返回的还是`Infinity`。 ~~~ Infinity + Infinity // Infinity Infinity * Infinity // Infinity ~~~ * `Infinity`减去或除以`Infinity`,得到`NaN`。 ~~~ Infinity - Infinity // NaN Infinity / Infinity // NaN ~~~ * `Infinity`与`null`计算时,`null`会转成0,等同于与`0`的计算。 ``` null * Infinity // NaN null / Infinity // 0 Infinity / null // Infinity ``` * `Infinity`与`undefined`计算,返回的都是`NaN`。 ~~~ undefined + Infinity // NaN undefined - Infinity // NaN undefined * Infinity // NaN undefined / Infinity // NaN Infinity / undefined // NaN ~~~ ## 五、与数值相关的全局方法 ### 5.1 parseInt() `parseInt`方法用于将字符串转为整数。 ~~~ parseInt('123') // 123 ~~~ * 如果字符串头部有空格,空格会被自动去除。 ~~~ parseInt(' 81') // 81 ~~~ * 字符串转为整数的时候,是一个个字符依次转换,如果遇到不能转为数字的字符,就不再进行下去,返回已经转好的部分。 ``` parseInt('8a') // 8 parseInt('12**') // 12 parseInt('12.34') // 12 parseInt('15e2') // 15 parseInt('15px') // 15 ``` * 如果字符串的第一个字符不能转化为数字(后面跟着数字的正负号除外),返回`NaN`。 ~~~ parseInt('abc') // NaN parseInt('.3') // NaN parseInt('') // NaN parseInt('+') // NaN parseInt('+1') // 1 ~~~ 所以,`parseInt`的返回值只有两种可能,要么是一个十进制整数,要么是`NaN`。 ### 5.2 parseFloat() `parseFloat`方法用于将一个字符串转为浮点数。 ~~~ parseFloat('3.14') // 3.14 ~~~ * 如果字符串包含不能转为浮点数的字符,则不再进行往后转换,返回已经转好的部分。 ~~~ parseFloat('3.14more non-digit characters') // 3.14 ~~~ * `parseFloat`方法会自动过滤字符串前导的空格。 ~~~ parseFloat(' 12.34') // 12.34 ~~~ * 如果参数不是字符串,或者字符串的第一个字符不能转化为浮点数,则返回`NaN`。 ~~~ parseFloat([]) // NaN parseFloat('FF2') // NaN parseFloat('') // NaN ~~~ 上面代码中,尤其值得注意,`parseFloat`会将空字符串转为`NaN`。 ### 5.3 isNaN() `isNaN`方法可以用来判断一个值是否为`NaN`。 ~~~ isNaN(NaN) // true isNaN(123) // false ~~~ 但是,`isNaN`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 ~~~ 因此,使用`isNaN`之前,最好判断一下数据类型。 ~~~ // 判断 value 是否为 NaN 的方法 function myIsNaN(value) { return typeof value === 'number' && isNaN(value); } // 或者利用 NaN 为唯一不等于自身的值的这个特点 function myIsNaN(value) { return value !== value; } ~~~ ### 5.4 isFinite() `isFinite`方法返回一个布尔值,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`。