ECMAScript 6 学习笔记(五):数值的扩展

二进制和八进制表示法

ES6 提供了二进制和八进制数值的新的写法,分别用前缀0b(或0B)和0o(或0O)表示。

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

将这些字符转为十进制,需要使用 Number 方法

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

新增方法

Number.isFinite(), Number.isNaN()

  1. Number.isFinite()用来检查一个数值是否为有限的(finite),即不是Infinity。
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
  1. 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

这两个新方法与传统的全局方法 isFinite() 和 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,Number.isFinite() 对于非数值一律返回 false, Number.isNaN() 只有对于 NaN 才返回 true,非 NaN 一律返回 false。

Number.parseInt(), Number.parseFloat()

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

Number.isInteger() 用来判断一个数值是否为整数。

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

注意,由于 JavaScript 采用 IEEE 754 标准,数值存储为64位双精度格式,数值精度最多可以达到 53 个二进制位(1 个隐藏位与 52 个有效位)。如果数值的精度超过这个限度,第54位及后面的位就会被丢弃,这种情况下,Number.isInteger 可能会误判。

Number.isInteger(3.0000000000000002) // true

类似的情况还有,如果一个数值的绝对值小于 Number.MIN_VALUE(5E-324),即小于 JavaScript 能够分辨的最小值,会被自动转为 0。这时,Number.isInteger 也会误判。

Number.isInteger(5E-324) // false
Number.isInteger(5E-325) // true

因此,如果对数据精度的要求较高,不建议使用Number.isInteger()判断一个数值是否为整数。

Number.EPSILON

Number.EPSILON是 JavaScript 能够表示的最小精度。误差如果小于这个值,就可以认为已经没有意义了,即不存在误差了。

Number.EPSILON可以用来设置“能够接受的误差范围”。比如,误差范围设为 2 的-50 次方(即Number.EPSILON * Math.pow(2, 2)),即如果两个浮点数的差小于这个值,我们就认为这两个浮点数相等。

(0.1 + 0.2 - 0.3) < Number.EPSILON * Math.pow(2, 2) // true

安全整数和 Number.isSafeInteger()

JavaScript 能够准确表示的整数范围在-2^53到2^53之间(不含两个端点),超过这个范围,无法精确表示这个值。ES6 引入了 Number.MAX_SAFE_INTEGER 和 Number.MIN_SAFE_INTEGER 这两个常量,用来表示这个范围的上下限。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(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

Math 对象的扩展

Math.trunc()

去除一个数的小数部分,返回整数部分。对于非数值,Math.trunc内部使用Number方法将其先转为数值。对于空值和无法截取整数的值,返回NaN。可用下面代码模拟

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

Math.sign()

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。它有5个返回值:

  • 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

可用下面代码模拟

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()

计算一个数的立方根。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。可用下面代码模拟

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

Math.clz32()

返回一个数的 32 位无符号整数形式有多少个前导 0。对于小数,Math.clz32 方法只考虑整数部分。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(0) // 32
Math.clz32(1) // 31
Math.clz32(1000) // 22
Math.clz32(0b01000000000000000000000000000000) // 1
Math.clz32(0b00100000000000000000000000000000) // 2

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

Math.imul()

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

因为 JavaScript 有精度限制,所以超过 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,错误
Math.imul(0x7fffffff, 0x7fffffff) // 1,正确

Math.fround()

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。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。可用下面代码模拟

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

Math.hypot()

返回所有参数的平方和的平方根。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。

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

对数方法

Math.expm1()

返回 e^x – 1,即 Math.exp(x) – 1。可用下面代码模拟

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

Math.log1p()

返回 1 + x 的自然对数,即 Math.log(1 + x)。如果 x 小于-1,返回NaN。可用下面代码模拟

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

Math.log10()

返回以 10 为底的 x 的对数。如果 x 小于 0,则返回 NaN。可用下面代码模拟

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

Math.log2()

返回以 2 为底的 x 的对数。如果 x 小于 0,则返回 NaN。可用下面代码模拟

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

双曲函数方法

ES6 新增了 6 个双曲函数方法。

  • 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

ES2016 新增了一个指数运算符(**),多个指数运算符连用时,是从最右边开始计算。

2 ** 2 // 4
2 ** 3 // 8
2 ** 3 ** 2 // 512,相当于 2 ** (3 ** 2)
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