Math对象的扩展 · web-knowledge

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。 ### 1. 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 Math.trunc(true) //1 Math.trunc(false) // 0 Math.trunc(null) // 0 ~~~ 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 Math.trunc(undefined) // 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); }; ~~~ ### 2. Math.sign() > *Math.sign方法用来判断一个数到底是正数、负数、还是零。对于非数值，会先将其转换为数值。* 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 ~~~ 如果参数是非数值，会自动转为数值。对于那些无法转为数值的值，会返回NaN。 ~~~ Math.sign('') // 0 Math.sign(true) // +1 Math.sign(false) // 0 Math.sign(null) // 0 Math.sign('9') // +1 Math.sign('foo') // NaN Math.sign() // NaN Math.sign(undefined) // 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; }; ~~~ ### 3. 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; }; ~~~ ### 4. 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 representation of a number“（计算一个数的 32 位二进制形式的前导 0 的个数）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 ~~~ ### 5. 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)与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32位单精度浮点数形式。对于32位单精度格式来说，数值精度是24个二进制位（1 位隐藏位与 23 位有效位），所以对于 -224 至 224 之间的整数（不含两个端点），返回结果与参数本身一致。 ~~~ Math.fround(0) // 0 Math.fround(1) // 1 Math.fround(2 ** 24 - 1) // 16777215 ~~~ 如果参数的绝对值大于 224，返回的结果便开始丢失精度。 ~~~ Math.fround(2 ** 24) // 16777216 Math.fround(2 ** 24 + 1) // 16777216 ~~~ Math.fround方法的主要作用，是将64位双精度浮点数转为32位单精度浮点数。如果小数的精度超过24个二进制位，返回值就会不同于原值，否则返回值不变（即与64位双精度值一致）。 ~~~ // 未丢失有效精度 Math.fround(1.125) // 1.125 Math.fround(7.25) // 7.25 ~~~ ~~~ // 丢失精度 Math.fround(0.3) // 0.30000001192092896 Math.fround(0.7) // 0.699999988079071 Math.fround(1.0000000123) // 1 ~~~ 对于 NaN 和 Infinity，此方法返回原值。对于其它类型的非数值，Math.fround 方法会先将其转为数值，再返回单精度浮点数。 ~~~ Math.fround(NaN) // NaN Math.fround(Infinity) // Infinity Math.fround('5') // 5 Math.fround(true) // 1 Math.fround(null) // 0 Math.fround([]) // 0 Math.fround({}) // 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.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。