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  • ES6之路第四篇: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。

    1 0b111110111 === 503 // true
    2 0o767 === 503 // true

    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),即不是Infinity

    1 Number.isFinite(15); // true
    2 Number.isFinite(0.8); // true
    3 Number.isFinite(NaN); // false
    4 Number.isFinite(Infinity); // false
    5 Number.isFinite(-Infinity); // false
    6 Number.isFinite('foo'); // false
    7 Number.isFinite('15'); // false
    8 Number.isFinite(true); // false

    注意,如果参数类型不是数值,Number.isFinite一律返回false

    Number.isNaN()用来检查一个值是否为NaN

    1 Number.isNaN(NaN) // true
    2 Number.isNaN(15) // false
    3 Number.isNaN('15') // false
    4 Number.isNaN(true) // false
    5 Number.isNaN(9/NaN) // true
    6 Number.isNaN('true' / 0) // true
    7 Number.isNaN('true' / 'true') // true

    如果参数类型不是NaNNumber.isNaN一律返回false

    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,Number.isFinite()对于非数值一律返回falseNumber.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()parseFloat(),移植到Number对象上面,行为完全保持不变。

    1 // ES5的写法
    2 parseInt('12.34') // 12
    3 parseFloat('123.45#') // 123.45
    4 
    5 // ES6的写法
    6 Number.parseInt('12.34') // 12
    7 Number.parseFloat('123.45#') // 123.45

    Number.isInteger()

    Number.isInteger()用来判断一个数值是否为整数。

    1 Number.isInteger(25) // true
    2 Number.isInteger(25.1) // false

    JavaScript 内部,整数和浮点数采用的是同样的储存方法,所以 25 和 25.0 被视为同一个值。

    1 Number.isInteger(25) // true
    2 Number.isInteger(25.0) // true

    如果参数不是数值,Number.isInteger返回false

    1 Number.isInteger() // false
    2 Number.isInteger(null) // false
    3 Number.isInteger('15') // false
    4 Number.isInteger(true) // false

    Number.EPSILON()

    ES6 在Number对象上面,新增一个极小的常量Number.EPSILON。根据规格,它表示 1 与大于 1 的最小浮点数之间的差。

    对于 64 位浮点数来说,大于 1 的最小浮点数相当于二进制的1.00..001,小数点后面有连续 51 个零。这个值减去 1 之后,就等于 2 的 -52 次方。

    1 Number.EPSILON === Math.pow(2, -52)
    2 // true
    3 Number.EPSILON
    4 // 2.220446049250313e-16
    5 Number.EPSILON.toFixed(20)
    6 // "0.00000000000000022204"

    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。

     1 0.1 + 0.2
     2 // 0.30000000000000004
     3 
     4 0.1 + 0.2 - 0.3
     5 // 5.551115123125783e-17
     6 
     7 5.551115123125783e-17.toFixed(20)
     8 // '0.00000000000000005551'
     9 
    10 0.1 + 0.2 === 0.3 
    11 // false

    因此,Number.EPSILON的实质是一个可以接受的最小误差范围。

    1 function withinErrorMargin (left, right) {
    2   return Math.abs(left - right) < Number.EPSILON * Math.pow(2, 2);
    3 }
    4 
    5 0.1 + 0.2 === 0.3 // false
    6 withinErrorMargin(0.1 + 0.2, 0.3) // true
    7 
    8 1.1 + 1.3 === 2.4 // false
    9 withinErrorMargin(1.1 + 1.3, 2.4) // true

    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。

    1 Math.pow(2, 53) // 9007199254740992
    2 
    3 9007199254740992  // 9007199254740992
    4 9007199254740993  // 9007199254740992
    5 
    6 Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1
    7 // 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。

    1 Number.MAX_SAFE_INTEGER === Math.pow(2, 53) - 1
    2 // true
    3 Number.MAX_SAFE_INTEGER === 9007199254740991
    4 // true
    5 
    6 Number.MIN_SAFE_INTEGER === -Number.MAX_SAFE_INTEGER
    7 // true
    8 Number.MIN_SAFE_INTEGER === -9007199254740991
    9 // true

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

     1 Number.isSafeInteger('a') // false
     2 Number.isSafeInteger(null) // false
     3 Number.isSafeInteger(NaN) // false
     4 Number.isSafeInteger(Infinity) // false
     5 Number.isSafeInteger(-Infinity) // false
     6 
     7 Number.isSafeInteger(3) // true
     8 Number.isSafeInteger(1.2) // false
     9 Number.isSafeInteger(9007199254740990) // true
    10 Number.isSafeInteger(9007199254740992) // false
    11 
    12 Number.isSafeInteger(Number.MIN_SAFE_INTEGER - 1) // false
    13 Number.isSafeInteger(Number.MIN_SAFE_INTEGER) // true
    14 Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER) // true
    15 Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 1) // false

    Math对象的扩展

    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。

    1 Math.trunc(4.1) // 4
    2 Math.trunc(4.9) // 4
    3 Math.trunc(-4.1) // -4
    4 Math.trunc(-4.9) // -4
    5 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。

    1 Math.trunc('123.456') // 123
    2 Math.trunc(true) //1
    3 Math.trunc(false) // 0
    4 Math.trunc(null) // 0

    对于空值和无法截取整数的值,返回NaN

    1 Math.trunc(NaN);      // NaN
    2 Math.trunc('foo');    // NaN
    3 Math.trunc();         // NaN
    4 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。

    1 Math.trunc = Math.trunc || function(x) {
    2   return x < 0 ? Math.ceil(x) : Math.floor(x);
    3 };

    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
    1 Math.sign(-5) // -1
    2 Math.sign(5) // +1
    3 Math.sign(0) // +0
    4 Math.sign(-0) // -0
    5 Math.sign(NaN) // NaN

    3.Math.cbrt()

    Math.cbrt方法用于计算一个数的立方根。

    1 Math.cbrt(-1) // -1
    2 Math.cbrt(0)  // 0
    3 Math.cbrt(1)  // 1
    4 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。

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

    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。

    1 Math.clz32(0) // 32
    2 Math.clz32(1) // 31
    3 Math.clz32(1000) // 22
    4 Math.clz32(0b01000000000000000000000000000000) // 1
    5 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。

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

    对于小数,Math.clz32方法只考虑整数部分。

    1 Math.clz32(3.2) // 30
    2 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。

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

    6.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。

    1 Math.fround(0)   // 0
    2 Math.fround(1)   // 1
    3 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。

    1 Math.fround(2 ** 24)       // 16777216
    2 Math.fround(2 ** 24 + 1)   // 16777216

    7.Math.hypot()

    Math.hypot方法返回所有参数的平方和的平方根。

    1 Math.hypot(3, 4);        // 5
    2 Math.hypot(3, 4, 5);     // 7.0710678118654755
    3 Math.hypot();            // 0
    4 Math.hypot(NaN);         // NaN
    5 Math.hypot(3, 4, 'foo'); // NaN
    6 Math.hypot(3, 4, '5');   // 7.0710678118654755
    7 Math.hypot(-3);          // 3

    8.对数方法:Math.expm1()

    Math.expm1(x)返回 ex - 1,即Math.exp(x) - 1

    1 Math.expm1(-1) // -0.6321205588285577
    2 Math.expm1(0)  // 0
    3 Math.expm1(1)  // 1.718281828459045

    9.对数方法: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

    1 Math.log1p(1)  // 0.6931471805599453
    2 Math.log1p(0)  // 0
    3 Math.log1p(-1) // -Infinity
    4 Math.log1p(-2) // NaN

    10.对数方法: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。

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

    11.对数方法: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。

    1 Math.log2(3)       // 1.584962500721156
    2 Math.log2(2)       // 1
    3 Math.log2(1)       // 0
    4 Math.log2(0)       // -Infinity
    5 Math.log2(-2)      // NaN
    6 Math.log2(1024)    // 10
    7 Math.log2(1 << 29) // 29

    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(**)。

    1 2 ** 2 // 4
    2 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(**=)。

    1 let a = 1.5;
    2 a **= 2;
    3 // 等同于 a = a * a;
    4 
    5 let b = 4;
    6 b **= 3;
    7 // 等同于 b = b * b * b;
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