JavaScript 网页编程从入门到精通 (清华社"视频大讲堂"大系·网络开发视频大讲堂)
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4.2 值类型数据

JavaScript定义了5种基本数据类型:Null、Undefined、Boolean、String和Number。每种类型都定义了它所包含值的范围,以及直接量的表示形式。本节将逐一进行介绍。

4.2.1 数值

数值(Number)也称为数字或数,是所有编程语言中最基本的类型。这类数据具有线性规律,拥有大小、先后、增减等秩序,而其他类型的数据没有这样的规律。用户可以利用数值的这种规律来开发各种线性控制的代码段,如循环、迭代等。

JavaScript数值类型结构单一,不细分整型、浮点型等各种复杂的数值结构,所有数值都属于浮点型。

1.数值直接量

当数值直接出现在程序中时,被称为数值直接量。在JavaScript程序中,直接输入的任何数字都被视为数值直接量。

【示例1】数值直接量可以细分为整型直接量和浮点型直接量。浮点数就是带有小数点的数值,而整数是不带小数点的数。

      var int=1;                                       //整型数值
      var float=1.0;                                   //浮点型数值

整数一般都是32位数值,而浮点数一般都是64位数值。

【示例2】浮点数可以使用科学计数法来表示。

      var float = 1.2e3;

等价于:

      var float = 1.2*10*10*10;

或:

      var float = 1200;

其中e(或E)表示底数,其值为10,而e后面跟随的是10的指数。指数是一个整型数值,可以取正负值。

【示例3】科学计数法表示的浮点数也可以转换为普通浮点数。

      var float = 1.2e-3;

等价于:

      var float = 0.0012;

但不等于:

      var float=1.2*1/10*1/10*1/10;                       //返回0.0012000000000000001

或:

      var float=1.2/10/10/10;                            //返回0.0012000000000000001

提示:

整数精度:-253~253(-9007199254740992~9007199254740992),如果超出了这个范围,整数将会失去尾数的精确度。

浮点数精度:±1.7976931348623157×10308~±5×10-324,遵循IEEE754标准定义的64位浮点格式。

2.八进制和十六进制数值

JavaScript支持把十进制数值转换为八进制和十六进制数值直接量。

【示例4】十六进制数值直接量:以“0X”或“0x”作为前缀,后面跟随十六进制的数值直接量。

      var num=0x1F4;                                  //十六进制数值
      alert(num);                                     //返回500

十六进制的数值是从0~9和a~f的数字或字母任意组合,用来表示0~15之间的某个字,超过这个范围则以进制进行表示。

提示:在JavaScript中,可以使用Number的toString(16)方法把十进制整数转换为十六进制字符串的形式显示。

【示例5】八进制数值直接量:以数字0为前缀,其后跟随一个八进制的数值直接量。

      var num=0764;                                   //八进制数值
      alert(num);                                     //返回500

八进制或十六进制的数值在参与数学运算之后,返回的都是十进制数值。

考虑到安全性,不建议使用八进制数值直接量,因为JavaScript可能会误解析为十进制数值。

3.数值运算

使用算术运算符,数值可以参与各种计算,如加、减、乘、除等运算操作。

【示例6】为了解决复杂运算,JavaScript提供了大量的数值运算函数,这些函数作为Math对象的属性或方法可以直接调用,详细说明请参阅本书光盘中的JavaScript核心对象参考手册。例如:

      var a=Math.floor(20.5);                           //调用数学函数,向下舍入
      var b=Math.round(20.5);                           //调用数学函数,四舍五入
      alert(a);                                         //返回20
      alert(b);                                         //返回21

【示例7】toString()是一个非常实用的方法,它可以根据所传递的参数把数值转换为对应进制的数值字符串。参数可以接受2~36之间的任意整数,也就是说,该方法可以把数值转换为2~36之间任意一种进制数值字符串。

      var a = 32;
      document.writeln(a.toString(2));                       //返回字符串100000
      document.writeln(a.toString(4));                       //返回字符串200
      document.writeln(a.toString(16));                      //返回字符串20
      document.writeln(a.toString(30));                      //返回字符串12
      document.writeln(a.toString(32));                      //返回字符串10

提示:但是对于数值直接量来说,不能直接调用toString()方法,必须使用小括号强制运算数值直接量后,再调用该方法:

          document.writeln(32.toString(16));               //执行错误
          document.writeln((32).toString(16));             //返回20

【拓展1】使用JavaScript进行数值计算时,要防止浮点数溢出。例如,二进制的浮点数不能正确地处理十进制的小数,因此0.1+0.2不等于0.3。

      num=0.1+0.2;                                  //0.30000000000000004

这是JavaScript中最经常报告的Bug,并且这是遵循二进制浮点数算术标准(IEEE 754)而导致的结果。这个标准适合很多应用,但它违背了数字基本常识。

解决方法:浮点数中的整数运算是精确的,所以小数表现出来的问题可以通过指定精度来避免。例如,针对上面的相加可以这样进行处理:

      a=(1+2)/10;                                    //0.3

这种处理经常在货币计算中用到,在计算货币时当然期望得到精确的结果。例如,元可以通过乘以100而全部转成分,然后就可以准确地将每项相加,求和后的结果可以除以100转换回元。

4.特殊数值

JavaScript定义了几个特殊数值常量,说明如表4-2所示。

表4-2 特殊值列表

【拓展2】NaN(Not a Number,非数字值)是在IEEE 754中定义的一个特殊的数值。它不表示一个数字,尽管下面的表达式返回的是true。

      typeof NaN==='number'  //true

在试图将非数字形式的字符串转换为数字时会产生NaN,例如:

      +'0'  //0
      +'oops'  //NaN

如果NaN是数学运算中的一个运算数,那么与其他运算数的运算结果就会是NaN。如果有一个表达式产生出NaN的结果,那么至少其中一个运算数是NaN,或者在某个地方产生了NaN。

可以对NaN进行检测,但是typeof不能辨别数字和NaN的区别,并且NaN不等同于它自己。

      NaN===NaN    //false
      NaN! ==NaN  //true

为了方便检测NaN值,JavaScript提供isNaN静态函数,以辨别数字与NaN区别。

      isNaN(NaN)     //true
      isNaN(0)       //false
      isNaN('oops')  //true
      isNaN('0')     //false

判断一个值是否可用作数字的最佳方法是使用isFinite函数,因为它会筛除掉NaN和Infinity。Infinity表示无穷大。当数值超过浮点型所能够表示的范围时,就要用Infinity表示。反之,负无穷大为-Infinity。

使用isFinite函数能够检测NaN、正负无穷大。如果是有限数值,或者可以转换为有限数值,那么将返回true。如果只是NaN、正负无穷大的数值,则返回false。

isFinite会试图把它的运算数转换为一个数字。所以,如果值不是一个数字,使用isFinite函数就不是一个有效的检测方法,这时不妨自定义isNumber函数。

      var isNumber = function isNumber(value) {
          return typeof value === 'number' && isFinite(value);
      }

4.2.2 字符串

字符串(String),也称为文本,也是所有编程语言中最基本的数据类型。与数值的线性特性不同,字符串内容本身是无序的,但是字符串通过字符编码,可以把字符串间接转换为数字表示,实现字符串的比较和排序操作。

在JavaScript中,文本不分字符串和字符,统一为一种类型:字符串。

1.字符串直接量

字符串由Unicode字符、数字和各种符号组合而成,在JavaScript 1.3版本以前仅支持ASCII字符集和Latin-1字符集。字符串必须包含在单引号或双引号之中。

如果字符串包含在双引号中,则字符串内可以包含单引号;反之,可以在单引号中包含双引号。

字符串应在一行内显示,换行显示是不允许的。例如,下面字符串直接量的写法是错误的。

      alert("字符串
      直接量");                                                  //返回错误

如果需要字符串换行显示,可以在字符串中添加换行符(\n)。例如:

      alert("字符串\n直接量");                                    //在字符串中添加换行符

在字符串中添加特殊字符,需要使用转义字符表示,如单引号、双引号等。

字符串中每个字符都有固定的位置。首字符的下标位置为0,第2个字符的下标位置为1,依此类推。这与数组元素的位置是一样的,最后一个字符的下标位置是字符串长度减1。

2.转义序列

转义序列,是字符的一种间接表示方式。在特殊语境中,无法直接使用字符自身。例如,在字符串中包含说话内容:

      "子曰:"学而不思则罔,思而不学则殆。""

由于JavaScript已经赋予了双引号为字符串直接量的声明符号,如果在字符串中包含双引号,就会破坏字符串直接量。解决方法必须使用转义表示。

      "子曰:\"学而不思则罔,思而不学则殆。\""

JavaScript定义反斜杠加上字符可以表示字符自身。但是一些字符加上反斜杠后会表示特殊含义,这些特殊转义字符被称为转义序列,如表4-3所示。

表4-3 JavaScript转义序列

由于反斜杠具有转义功能,但它仅对特殊字符有转义功能,因此当在一个正常字符前添加反斜杠时,JavaScript会忽略该反斜杠。例如:

      alert("子曰:\"学\而\不\思\则\罔\, \思\而\不\学\则\殆\。\"")

等价于:

      alert("子曰:\"学而不思则罔,思而不学则殆。\"")

3.字符串操作

借助String定义的众多属性和方法,用户可以操作字符串。如果灵活操作字符串,用户可能需要配合正则表达式,有关字符串和正则表达式使用技巧将在后面章节讲解。

加号(+)运算符用于数值相加,在JavaScript中也可以用来连接两个字符串。

【示例1】下面代码将返回“学而不思则罔思而不学则殆”合并后的字符串。

      alert("学而不思则罔" + "思而不学则殆");

【示例2】确定字符串的长度可以使用length属性,下面代码将返回13。

      alert("学而不思则罔,思而不学则殆".length);   //返回13

4.2.3 布尔值

布尔型(Boolean)是计算机语言中最简单的一种数据类型,仅包含两个固定的值(true和false),其中true代表“真”,而false代表“假”。

在JavaScript中,undefined、null、""、0、NaN和false这6个特殊值转换为逻辑值时为false,被称为假值。除了假值之外,其他任何类型的数据转换为逻辑值时都是true。

【示例1】下面使用Boolean构造函数强制转换各种特殊值为布尔值。

      alert(Boolean(0));                         //返回false
      alert(Boolean(NaN));                       //返回false
      alert(Boolean(null));                      //返回false
      alert(Boolean(""));                        //返回false
      alert(Boolean(undefined));                 //返回false

【示例2】下面代码利用假值的特殊性,判断变量a是否为空,如果为空,则提示错误信息。

      var a;
      if(! a){
          alert("该变量为空,还没有赋值!");
      }

【示例3】通过下面方式可以有效检测变量b是否初始化,并根据情况补充赋值:

      var b;
      b=b? b:"OK";                           //如果变量b为空则重新为其赋值,否则采用原来的值
      alert(b);

4.2.4 Null

Null类型数据只有一个值,即null,它表示空值。

使用typeof运算符检测null值,返回Object,表明它应属于对象类型,但是JavaScript把它归为一类数据,主要目的是为了方便使用。

null是Null型的直接量,当一个变量值为null时,说明它是一个空值,不是一个有效的对象,这时JavaScript会自动回收它,避免变量占用无效的空间。

4.2.5 Undefined

undefined是Undefined类型的唯一值,它表示未定义的值。当声明变量未赋值时,或者定义属性未设置值时,默认它们的值为undefined。

【示例1】null和undefined都表示缺少值,都是假值,可以相等。

      alert(null==undefined);                        //返回true

但是,null和undefined分别属于两种不同类型的数据,使用全等运算符(===)或typeof运算符可以检测已通过。

      alert(null===undefined);                       //返回false
      alert(typeof null);                            //返回"object"
      alert(typeof undefined);                       //返回"undefined"

【示例2】检测一个变量是否被初始化,可以借助undefined值进行快速检测。

      var a;                                     //声明变量
      alert(a);                                  //返回变量默认值为undefined
      (a==undefined)&&(a=0);                     //检测变量是否初始化,否则为其赋值
      alert(a);                                  //返回初始值0

也可以使用typeof运算符检测变量的类型是否为undefined。

      (typeof a=="undefined")&&(a=0);              //检测变量是否初始化,否则为其赋值

【示例3】在下面代码中,声明了变量a,而没有声明变量b,然后使用typeof运算符检测它们的类型,返回的值都是字符串"undefined"。说明不管是声明,还是未声明的变量,都可以通过typeof运算符检测变量是否初始化。

      var a;
      alert(typeof a);                               //返回"undefined"
      alert(typeof b);                               //返回"undefined"

对于未声明的变量b来说,如果直接在表达式中使用,会引发异常。

      alert(b==undefined);                          //提示未定义的错误信息

【示例4】对于函数来说,如果没有明确的返回值,则默认返回值都为undefined。

      function f(){
      }
      alert(f());                                   //返回"undefined"

注意:与null不同,undefined不是JavaScript保留字,在ECMAScript v3标准中才定义undefined为全局变量,初始值为undefined。因此,在使用undefined值时,就存在一个兼容问题:早期浏览器可能不支持undefined。

【示例5】在IE 5及其以下版本中,除了直接赋值和typeof运算符外,其他任何运算符对undefined的操作都会引发异常。不过,用户可以声明undefined变量,然后查看它的值,如果为undefined,则说明浏览器支持undefined值。

      var undefined;
      alert(undefined);                                      //返回"undefined",说明浏览器支持

如果浏览器不支持undefined关键字,也可以自定义undefined变量,并赋值为undefined。例如:

      var undefined = void null;

声明变量undefined,初始化为表达式void null的值,由于运算符void执行其后的表达式时,会忽略表达式的结果值,而总是返回值undefined。利用这种方法可以定义一个变量undefined,并赋值为undefined。

为变量undefined赋值为undefined的方法:

      var undefined = void 1;

或者使用没有返回值的函数:

      var undefined = function(){}();
      alert(undefined);                                      //返回"undefined"

【示例6】在IE 5及其以下版本中,可以使用typeof运算符来检测某个变量的值是否为undefined:

      var a;
      if(typeof a == "undefined"){
          //执行代码
      }

如果在IE 5.5及其以上版本浏览器中,undefined已经被定义为全局变量,作为一个关键字被JavaScript支持。因此检测一个值是否为undefined,可以直接进行比较:

      var a;
      if(a == undefined){
          //执行代码
      }