JavaScript数据类型

目录

  1. 概述
  2. Number
  3. String
  4. Boolean
  5. Null 和 Undefined
  6. Object
  7. 总结

概述

JavaScript 是一种弱类型或者说动态语言。这意味着你不用提前声明变量的类型,在程序运行过程中,类型会被自动确定。这也意味着你可以使用同一个变量保存不同类型的数据。

ECMAScript 标准定义了 7 种数据类型:

  • Number:整数和小数
  • String:文本字符串
  • Boolean:表示真伪的两个特殊值,即 true(真)和 false(假)
  • Undefined:表示“未定义”或不存在,即由于目前没有定义,所以此处暂时没有任何值
  • Null:表示空值,即此处的值为空
  • Object:各种值组成的集合
  • Symbol:参见Symbol,本文不讨论

以上的数据类型中,Object 以外的都称作原始类型,都是不可变的(值本身无法被改变),JavaScript 中字符串是不可变的,因为对字符串的操作一定返回了一个新字符串,原始字符串并没有被改变。Object 被称为合成类型或者复杂类型。

Number

JavaScript 内部,所有数字都是以 64 位浮点数形式储存。比如 1 与 1.0 是相同的,JavaScript 语言的底层根本没有整数,所有数字都是 64 位浮点数。但由于浮点数不是精确的值,所以整数间的四则运算往往得不到想要的值,需要注意。

这 64 位二进制数如下:
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(2^{1024}2^{-1023}),小数部分决定了数值的精度(-2^{53}2^{53},有效数字的第一位默认总是 1,不保存在 64 位浮点数之中)。如果一个数大于 2^{1024},就表示为 Infinity,小于 2^{-1075},返回 0。

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。

Number 中的特殊数值

+0 和-0

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。绝大多数情况下,+0 和-0 作用几乎一样,仅被当做分母时,不一样:

1 / +0 // Infinity
1 / -0 // -Infinity
1 / +0 === 1 / -0 // false

为什么需要 -0 ?
有些应用程序中的数据需要以级数形式来表示(比如动画帧的移动速度),数字的符号位用来代表其他信息(比如移动的方向)。此时如果一个值为 0 的变量失去了它的符号位,它的方向信息就会丢失。所以保留 0 值的符号位可以防止这类情况的发生。

NaN

NaN(Not a Number),虽然名字叫“我不是数字”,但是:

typeof NaN // "number"
NaN === NaN // false

NaN 与任何数(包括它自己)的运算,得到的都是 NaN。NaN 是布尔运算为 false 的五个值之一。

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。

Math.pow(2, 1024) // Infinity

0 / 0 // NaN
1 / 0 // Infinity

Infinity 与 NaN 比较,总是返回 false。Infinity 与 undefined 计算,返回的都是 NaN。
Infinity 的四则运算,符合无穷的数学计算规则,但有几个需要注意:

0 * Infinity // NaN
Infinity - Infinity // NaN
Infinity / Infinity // NaN
null * Infinity // NaN
null / Infinity // 0
Infinity / null // Infinity

Infinity 与 null 计算时,null 会转成 0,等同于与 0 的计算。

与数值相关的全局方法

parseInt()

parseInt 方法用于将字符串转为整数。具体规则见例子:

parseInt('   81') // 81
parseInt(1.23) // 1      这里会先将1.23转化为字符串
parseInt('15px') // 15
parseInt('abc') // NaN
parseInt('0x10') // 16
parseInt('011') // 11
parseInt('011', 8) // 9
parseInt('1546', 2) // 1
parseInt('546', 2) // NaN

如果第二个参数不是数值,会被自动转为一个整数。这个整数只有在 2 到 36 之间,才能得到有意义的结果,超出这个范围,则返回 NaN。如果第二个参数是 0、undefined 和 null,则直接忽略。

parseFloat()

parseFloat 方法用于将一个字符串转为浮点数。具体规则见例子:

parseFloat('314e-2') // 3.14
parseFloat('3.14more non-digit characters') // 3.14
parseFloat('\t\v\r12.34\n ') // 12.34
parseFloat([]) // NaN
parseFloat('FF2') // NaN
parseFloat('') // NaN

String

JavaScript 的字符串类型用于表示文本数据。它是一组 16 位的无符号整数值的“元素”。JavaScript 对 UTF-16 的支持是不完整的,由于历史原因,只支持两字节的字符,不支持四字节的字符。所以后来新增的某些字超过了两个字节,在 js 中会用四个字节表示,其 length 为 2。因此,JavaScript 返回的字符串长度可能是不正确的。

转义:

'Did she say \'Hello\'?'
'C:\\迅雷下载\\你的老师们.avi'
'\251' // "©"  反斜杠后面紧跟三个八进制数(000到377),代表一个字符
'\xA9' // "©"  \x后面紧跟两个十六进制数(00到FF),代表一个字符
'\u00A9' // "©"  \u后面紧跟四个十六进制数(0000到FFFF),代表一个字符
'\a' // "a"  a是正常字符,\被忽略

多行字符串:

var a =
    '12345 \
         67890' // 注意,反斜杠的后面必须是换行符,而不能有其他字符(比如空格),否则会报错。
//  并且第二行左边的空格是算在字符串里面的,length会有所增加

var b = '12345' + '67890'

var c = `12345
         67890` // 反引号也能实现多行,也要算空格

字符串与数组:

字符串内部的单个字符无法改变和增删,这些操作会默默地失败。但是,可以基于对原始字符串的操作来创建新的字符串。例如:

  • 获取一个字符串的子串可通过选择个别字母或者使用 String.substr().
  • 两个字符串的连接使用连接操作符 (+) 或者 String.concat().
var s = 'hello'
s[0] // "h"
s[1] // "e"
s[4] // "o"

// 直接对字符串使用方括号运算符
'hello'[1] // "e"

delete s[0]
s // "hello"

s[1] = 'a'
s // "hello"

s[5] = '!'
s // "hello"

s.length = 3
s.length // 5

Boolean

布尔表示一个逻辑实体,可以有两个值:true 和 false。
下面六个值在布尔运算中被转为 false,其他值都视为 true。

  • undefined
  • null
  • false
  • 0
  • NaN
  • ""''(空字符串)

Null 和 Undefined

null 与 undefined 都可以表示“没有”,含义非常相似。
区别是这样的:null 是一个表示“空”的对象,转为数值时为 0;undefined 是一个表示"此处无定义"的原始值,转为数值时为 NaN。

  • (规范)如果一个变量没有被赋值,那么这个变量的值就是 undefiend
  • (习俗)如果你想表示一个还没赋值的对象,就用 null。如果你想表示一个还没赋值的字符串/数字/布尔/symbol,就用 undefined(但是实际上你直接 var xxx 一下就行了,不用写 var xxx = undefined)
Number(null) // 0
5 + null // 5    null转为数字时,自动变成0
Number(undefined) // NaN
5 + undefined // NaN

Object

简单说,对象就是一组“键值对”(key-value)的集合,是一种无序的复合数据集合。

键名(属性)

对象的所有键名都是字符串(ES6 又引入了 Symbol 值也可以作为键名),所以加不加引号都可以。如果键名是数值,会被自动转为字符串。
如果属性(property,也就是键名)的值还是一个对象,就形成了链式引用。
属性可以动态创建,不必在对象声明时就指定。

如果不同的变量名指向同一个对象,那么它们都是这个对象的引用,也就是说指向同一个内存地址。修改其中一个变量,会影响到其他所有变量。如果需要一个变量的改变不影响其他变量,那么需要深拷贝,以及参考:什么是 js 深拷贝和浅拷贝及其实现方式深拷贝与浅拷贝的实现
上面的问题一般需要结合计算机内存以及 GC 来分析。

读取对象的属性,有两种方法,一种是使用点运算符,还有一种是使用方括号运算符。
如果键名不符合标识名的条件,且也不是数字,则必须加上引号,否则会报错。如'1$''m+n''p q'等,但是object['']是合法的,中文变量名也是合法的。

注意 object.keyobject[key] 不同:如果使用方括号运算符,键名必须放在引号里面,否则会被当作变量处理。

var foo = 'bar'

var obj = {
    foo: 1,
    bar: 2
}

obj.foo // 1
obj[foo] // 2

方括号运算符内部还可以使用表达式。

obj['hello' + ' world']
obj[3 + 3]

属性的查看:Object.keys()

delete 命令

delete 命令用于删除对象的属性,删除成功后返回 true。
注意,删除一个不存在的属性,delete 不报错,而且返回 true。因此,不能根据 delete 命令的结果,认定某个属性是存在的。

var obj = {}
delete obj.p // true

delete 命令只能删除对象本身的属性,无法删除继承的属性。

delete 一个属性和将属性设置为 undefined 的区别

  • delete 会删除掉对象的属性和属性对应的值,即无 key 无 value
  • 后者相当于清空属性的 value,但是 key 本身还在

for...in 和 hasOwnProperty()

in 运算符用于检查对象是否包含某个属性,如果包含就返回 true,否则返回 false。但是不能识别哪些属性是对象自身的,哪些属性是继承的。

for...in 循环用来遍历一个对象的全部属性。它有两个使用注意点:

  • 它遍历的是对象所有可遍历(enumerable)的属性,会跳过不可遍历的属性(比如 Object.toString)。
  • 它不仅遍历对象自身的属性,还遍历继承的属性。

如果继承的属性是可遍历的,那么就会被 for...in 循环遍历到,所以使用 for...in 的时候,应该结合使用 hasOwnProperty 方法,在循环内部判断一下,某个属性是否为对象自身的属性。

总结

数据类型是编程的基石,搞清楚原始数据类型相关的常用全局方法,对象的构成、常用属性、标准库,以及他们在内存中的不同表现,是非常重要的。本篇中的 Object 是指狭义的对象,这里没有提到的两个广义对象的分支 Function 和 Array,以及不同类型之间的运算牵扯出来的隐式转换,接下来将会涉及到。

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