ES6數字擴展

時間  2019-11-21
標籤 es6 數字 擴展 欄目 JavaScript 简体版
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前面的話

　　本文將詳細介紹ES6數字擴展安全

 

指數運算符

　　ES2016引入的惟一一個JS語法變化是求冪運算符，它是一種將指數應用於基數的數學運算。JS已有的Math.pow()方法能夠執行求冪運算，但它也是爲數很少的須要經過方法而不是正式的運算符來進行求冪模塊化

　　求冪運算符是兩個星號(**)左操做數是基數，右操做數是指數函數

let result = 5 ** 2;
console.log(result) // 25
console.log(result === Math.pow(5,2) ) // true

　　指數運算符能夠與等號結合，造成一個新的賦值運算符（**=）this

let a = 1.5;
a **= 2; // 等同於 a = a * a;  let b = 4; b **= 3; // 等同於 b = b * b * b;

　　[注意]在 V8 引擎中，指數運算符與Math.pow的實現不相同，對於特別大的運算結果，二者會有細微的差別spa

Math.pow(99, 99) // 3.697296376497263e+197

99 ** 99 // 3.697296376497268e+197

【運算順序】code

　　求冪運算符具備JS中全部二進制運算符的優先級(一元運算符的優先級高於**)，這意味着它首先應用於全部複合操做對象

let result = 2 * 5 ** 2
console.log(result) // 50

　　先計算52，而後將獲得的值乘以2，最終結果爲50blog

【運算限制】字符串

　　取冪運算符確實有其餘運算符沒有的一些不尋常的限制，它左側的一元表達式只能使用++或--部署

//語法錯誤
let result =-5 ** 2

　　此示例中的-5的寫法是一個語法錯誤，由於運算的順序是不明確的。-是隻適用於5呢，仍是適用於表達式5**2的結果？禁用求冪運算符左側的二元表達式能夠消除歧義。要明確指明意圖，須要用括號包裹-5或5**2

//能夠包裹5**2
let result1 =-(5 ** 2) //-25

//也能夠包裹-5
let result2 = (-5) ** 2 // 等於25

　　若是在表達式兩端放置括號，則-將應用於整個表達式；若是在-5兩端放置括號，則代表想計算-5的二次幕

　　在求幕運算符左側無須用括號就可使用++和--，由於這兩個運算符都明肯定義了做用於操做數的行爲。前綴++或--會在其餘全部操做發生以前更改操做數，然後綴版本直到整個表達式被計算事後纔會進行改變。這兩個用法在運算付左側都是安全的

let num1 = 2,
    num2 = 2;
console.log(++num1 ** 2) // 9
console.log(num1) // 3
console.log(num2--** 2) // 4
console.log(num2) // 1

　　在這個示例中，num1在應用取冪運算符以前先加1，因此num1變爲3，運算結果爲9；而num2取冪運算的值保持爲2，以後再減1

 

不一樣進制

　　ES6 提供了二進制和八進制數值的新的寫法，分別用前綴0b（或0B）和0o（或0O）表示

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

　　從 ES5 開始，在嚴格模式之中，八進制就再也不容許使用前綴0表示，ES6 進一步明確，要使用前綴0o表示

// 非嚴格模式
(function(){
  console.log(0o11 === 011);
})() // true

// 嚴格模式
(function(){
  'use strict';
  console.log(0o11 === 011);
})() // Uncaught SyntaxError: Octal literals are not allowed in strict mode.

　　若是要將0b和0o前綴的字符串數值轉爲十進制，要使用Number方法

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

 

Number方法

　　ES6 在Number對象上，新提供了Number.isFinite()和Number.isNaN()兩個方法

【Number.isFinite()】

　　Number.isFinite()用來檢查一個數值是否爲有限的（finite）

console.log( Number.isFinite(15)); // true
console.log( Number.isFinite(0.8)); // true
console.log( Number.isFinite(NaN)); // false
console.log( Number.isFinite(Infinity)); // false
console.log( Number.isFinite(-Infinity)); // false
console.log( Number.isFinite('foo')); // false
console.log( Number.isFinite('15')); // false
console.log( Number.isFinite(true)); // false

　　與原有的isFinite()方法的不一樣之處在於，Number.isFinite()方法沒有隱式的Number()類型轉換，對於非數值一概返回false

console.log(isFinite(15)); // true
console.log(isFinite(0.8)); // true
console.log(isFinite(NaN)); // false
console.log(isFinite(Infinity)); // false
console.log(isFinite(-Infinity)); // false
console.log(isFinite('foo')); // false
console.log(isFinite('15')); // true
console.log(isFinite(true)); // true

　　ES5 能夠經過下面的代碼，部署Number.isFinite方法

(function (global) {
  var global_isFinite = global.isFinite;

  Object.defineProperty(Number, 'isFinite', {
    value: function isFinite(value) {
      return typeof value === 'number' && global_isFinite(value);
    },
    configurable: true,
    enumerable: false,
    writable: true
  });
})(this);

【Number.isNaN()】

　　Number.isNaN()用來檢查一個值是否爲NaN

console.log(Number.isNaN('true')); //false
console.log(Number.isNaN('hello')); //false
console.log(Number.isNaN(NaN)); // true
console.log(Number.isNaN(15)); // false
console.log(Number.isNaN('15')); // false
console.log(Number.isNaN(true)); // false
console.log(Number.isNaN('true'/0)); // true

　　與原有的isNaN()方法不一樣，不存在隱式的Number()類型轉換，非NaN一概返回false

console.log(isNaN('true')); //true
console.log(isNaN('hello')); //true
console.log(isNaN(NaN)); // true
console.log(isNaN(15)); // false
console.log(isNaN('15')); // false
console.log(isNaN(true)); // false
console.log(isNaN('true'/0)); // true

　　ES6 將全局方法parseInt()和parseFloat()，移植到Number對象上面，行爲徹底保持不變

【parseInt()】

// ES5的寫法
parseInt('12.34') // 12
parseFloat('123.45#') // 123.45

// ES6的寫法
Number.parseInt('12.34') // 12
Number.parseFloat('123.45#') // 123.45

　　這樣作的目的，是逐步減小全局性方法，使得語言逐步模塊化

Number.parseInt === parseInt // true
Number.parseFloat === parseFloat // true

【Number.isInteger()】

　　Number.isInteger()用來判斷一個值是否爲整數。須要注意的是，在JS內部，整數和浮點數是一樣的儲存方法，因此3和3.0被視爲同一個值

Number.isInteger(25) // true
Number.isInteger(25.0) // true
Number.isInteger(25.1) // false
Number.isInteger("15") // false
Number.isInteger(true) // false

　　ES5 能夠經過下面的代碼，部署Number.isInteger()

(function (global) {
  var floor = Math.floor,
    isFinite = global.isFinite;

  Object.defineProperty(Number, 'isInteger', {
    value: function isInteger(value) {
      return typeof value === 'number' &&
        isFinite(value) &&
        floor(value) === value;
    },
    configurable: true,
    enumerable: false,
    writable: true
  });
})(this);

 

Number常量

【Number.EPSILON】 

　　ES6在Number對象上面，新增一個極小的常量Number.EPSILON

Number.EPSILON// 2.220446049250313e-16
Number.EPSILON.toFixed(20)// '0.00000000000000022204'

　　引入一個這麼小的量的目的，在於爲浮點數計算，設置一個偏差範圍

0.1 + 0.2// 0.30000000000000004

0.1 + 0.2 - 0.3// 5.551115123125783e-17

5.551115123125783e-17.toFixed(20)// '0.00000000000000005551'

　　可是若是這個偏差可以小於Number.EPSILON，咱們就能夠認爲獲得了正確結果

5.551115123125783e-17 < Number.EPSILON // true

　　所以，Number.EPSILON的實質是一個能夠接受的偏差範圍

function withinErrorMargin (left, right) {
  return Math.abs(left - right) < Number.EPSILON;
}
withinErrorMargin(0.1 + 0.2, 0.3)// true
withinErrorMargin(0.2 + 0.2, 0.3)// false

　　上面的代碼爲浮點數運算，部署了一個偏差檢查函數

【安全整數】

　　JS可以準確表示的整數範圍在-2^53到2^53之間（不含兩個端點），超過這個範圍，沒法精確表示這個值

Math.pow(2, 53) // 9007199254740992

9007199254740992  // 9007199254740992
9007199254740993  // 9007199254740992

Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1 // true

　　上面代碼中，超出2的53次方以後，一個數就不精確了

【Number.MAX_SAFE_INTEGER、Number.MIN_SAFE_INTEGER】

　　ES6引入了Number.MAX_SAFE_INTEGER和Number.MIN_SAFE_INTEGER這兩個常量，用來表示這個範圍的上下限

Number.MAX_SAFE_INTEGER === Math.pow(2, 53) - 1 // true
Number.MAX_SAFE_INTEGER === 9007199254740991 // true

Number.MIN_SAFE_INTEGER === -Number.MAX_SAFE_INTEGER // true
Number.MIN_SAFE_INTEGER === -9007199254740991 // true

　　上面代碼中，能夠看到JS可以精確表示的極限

【Number.isSafeInteger()】

　　Number.isSafeInteger()則是用來判斷一個整數是否落在這個範圍以內

Number.isSafeInteger('a') // false
Number.isSafeInteger(null) // false
Number.isSafeInteger(NaN) // false
Number.isSafeInteger(Infinity) // false
Number.isSafeInteger(-Infinity) // false

Number.isSafeInteger(3) // true
Number.isSafeInteger(1.2) // false
Number.isSafeInteger(9007199254740990) // true
Number.isSafeInteger(9007199254740992) // 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

　　這個函數的實現很簡單，就是跟安全整數的兩個邊界值比較一下

Number.isSafeInteger = function (n) {
  return (typeof n === 'number' &&
    Math.round(n) === n &&
    Number.MIN_SAFE_INTEGER <= n &&
    n <= Number.MAX_SAFE_INTEGER);
}

　　實際使用這個函數時，須要注意驗證運算結果是否落在安全整數的範圍內，不要只驗證運算結果，而要同時驗證參與運算的每一個值

Number.isSafeInteger(9007199254740993) // false
Number.isSafeInteger(990) // true
Number.isSafeInteger(9007199254740993 - 990)  // true

9007199254740993 - 990
// 返回結果 9007199254740002
// 正確答案應該是 9007199254740003

　　上面代碼中，9007199254740993不是一個安全整數，可是Number.isSafeInteger會返回結果，顯示計算結果是安全的。這是由於，這個數超出了精度範圍，致使在計算機內部，以9007199254740992的形式儲存

9007199254740993 === 9007199254740992 // true

　　因此，若是隻驗證運算結果是否爲安全整數，極可能獲得錯誤結果。下面的函數能夠同時驗證兩個運算數和運算結果

function trusty (left, right, result) {
  if (
    Number.isSafeInteger(left) &&
    Number.isSafeInteger(right) &&
    Number.isSafeInteger(result)
  ) {
    return result;
  }
  throw new RangeError('Operation cannot be trusted!');
}
// RangeError: Operation cannot be trusted!
trusty(9007199254740993, 990, 9007199254740993 - 990)

trusty(1, 2, 3)// 3

 

Math對象

　　ES6在Math對象上新增了17個與數學相關的方法。全部這些方法都是靜態方法，只能在Math對象上調用

【Math.trunc】

　　Math.trunc方法用於去除一個數的小數部分，返回整數部分

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

　　對於非數值，Math.trunc內部使用Number方法將其先轉爲數值

Math.trunc('123.456')// 123

　　對於空值和沒法截取整數的值，返回NaN

Math.trunc(NaN);      // NaN
Math.trunc('foo');    // NaN
Math.trunc();         // NaN

　　對於沒有部署這個方法的環境，能夠用下面的代碼模擬

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

【Math.sign】

　　Math.sign方法用來判斷一個數究竟是正數、負數、仍是零。對於非數值，會先將其轉換爲數值

　　它會返回如下五種值

參數爲正數，返回+1；
參數爲負數，返回-1；
參數爲0，返回0；
參數爲-0，返回-0;
其餘值，返回NaN。
Math.sign(-5) // -1
Math.sign(5) // +1
Math.sign(0) // +0
Math.sign(-0) // -0
Math.sign(NaN) // NaN
Math.sign('9'); // +1
Math.sign('foo'); // NaN
Math.sign();      // NaN

　　對於沒有部署這個方法的環境，能夠用下面的代碼模擬

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】

　　Math.cbrt方法用於計算一個數的立方根

Math.cbrt(-1) // -1
Math.cbrt(0)  // 0
Math.cbrt(1)  // 1
Math.cbrt(2)  // 1.2599210498948734

　　對於非數值，Math.cbrt方法內部也是先使用Number方法將其轉爲數值

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

　　對於沒有部署這個方法的環境，能夠用下面的代碼模擬

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

【Math.clz32】

　　JS的整數使用32位二進制形式表示，Math.clz32方法返回一個數的32位無符號整數形式有多少個前導0

Math.clz32(0) // 32
Math.clz32(1) // 31
Math.clz32(1000) // 22
Math.clz32(0b01000000000000000000000000000000) // 1
Math.clz32(0b00100000000000000000000000000000) // 2

　　上面代碼中，0的二進制形式全爲0，因此有32個前導0；1的二進制形式是0b1，只佔1位，因此32位之中有31個前導0；1000的二進制形式是0b1111101000，一共有10位，因此32位之中有22個前導0

　　左移運算符（<<）與Math.clz32方法直接相關

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

　　對於小數，Math.clz32方法只考慮整數部分

Math.clz32(3.2) // 30
Math.clz32(3.9) // 30

　　對於空值或其餘類型的值，Math.clz32方法會將它們先轉爲數值，而後再計算

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

【Math.imul】

　　Math.imul方法返回兩個數以32位帶符號整數形式相乘的結果，返回的也是一個32位的帶符號整數

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

　　若是隻考慮最後32位，大多數狀況下，Math.imul(a, b)與a * b的結果是相同的，即該方法等同於(a * b)|0的效果（超過32位的部分溢出）。之因此須要部署這個方法，是由於JS有精度限制，超過2的53次方的值沒法精確表示。這就是說，對於那些很大的數的乘法，低位數值每每都是不精確的，Math.imul方法能夠返回正確的低位數值

(0x7fffffff * 0x7fffffff)|0 // 0

　　上面這個乘法算式，返回結果爲0。可是因爲這兩個二進制數的最低位都是1，因此這個結果確定是不正確的，由於根據二進制乘法，計算結果的二進制最低位應該也是1。這個錯誤就是由於它們的乘積超過了2的53次方，JS沒法保存額外的精度，就把低位的值都變成了0。Math.imul方法能夠返回正確的值1

Math.imul(0x7fffffff, 0x7fffffff) // 1

【Math.fround】

　　Math.fround方法返回一個數的單精度浮點數形式

Math.fround(0)     // 0
Math.fround(1)     // 1
Math.fround(1.337) // 1.3370000123977661
Math.fround(1.5)   // 1.5
Math.fround(NaN)   // NaN

　　對於整數來講，Math.fround方法返回結果不會有任何不一樣，區別主要是那些沒法用64個二進制位精確表示的小數。這時，Math.fround方法會返回最接近這個小數的單精度浮點數

　　對於沒有部署這個方法的環境，能夠用下面的代碼模擬

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

【Math.hypot】

　　Math.hypot方法返回全部參數的平方和的平方根

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

　　上面代碼中，3的平方加上4的平方，等於5的平方

　　若是參數不是數值，Math.hypot方法會將其轉爲數值。只要有一個參數沒法轉爲數值，就會返回NaN

　　ES6新增了4個對數相關方法

【Math.expm1】

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

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

　　對於沒有部署這個方法的環境，能夠用下面的代碼模擬

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

【Math.log1p(x)】

　　Math.log1p(x)方法返回1 + x的天然對數，即Math.log(1 + x)。若是x小於-1，返回NaN

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

　　對於沒有部署這個方法的環境，能夠用下面的代碼模擬

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

【Math.log10(x)】

　　Math.log10(x)返回以10爲底的x的對數。若是x小於0，則返回NaN

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

　　對於沒有部署這個方法的環境，能夠用下面的代碼模擬

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

【Math.log2(x)】

　　Math.log2(x)返回以2爲底的x的對數。若是x小於0，則返回NaN

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

　　對於沒有部署這個方法的環境，能夠用下面的代碼模擬

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

　　ES6新增了6個雙曲函數方法

Math.sinh(x) 返回x的雙曲正弦（hyperbolic sine）
Math.cosh(x) 返回x的雙曲餘弦（hyperbolic cosine）
Math.tanh(x) 返回x的雙曲正切（hyperbolic tangent）
Math.asinh(x) 返回x的反雙曲正弦（inverse hyperbolic sine）
Math.acosh(x) 返回x的反雙曲餘弦（inverse hyperbolic cosine）
Math.atanh(x) 返回x的反雙曲正切（inverse hyperbolic tangent）
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