JavaScript 編程精解 中文第三版 1、值，類型和運算符

來源： ApacheCN『JavaScript 編程精解 中文第三版』翻譯項目

原文：Values, Types, and Operators

譯者：飛龍

協議：CC BY-NC-SA 4.0

自豪地採用谷歌翻譯

部分參考了《JavaScript 編程精解（第 2 版）》

在機器的表面之下，程序在運轉。 它不費力就能夠擴大和縮小。 在和諧的關係中，電子散開並從新聚合。 監視器上的表格只是水面上的漣漪。 本質隱藏在下面。

Master Yuan-Ma，《The Book of Programming》

計算機世界裏只有數據。 你能夠讀取數據，修改數據，建立新數據 - 但不能說起不是數據的東西。 全部這些數據都以位的長序列存儲，所以基本類似。

位是任何類型的二值的東西，一般描述爲零和一。 在計算機內部，他們有一些形式，例如高電荷或低電荷，強信號或弱信號，或 CD 表面上的亮斑點或暗斑點。 任何一段離散信息均可以簡化爲零和一的序列，從而以位表示。

例如，咱們能夠用位來表示數字 13。 它的原理與十進制數字相同，但不是 10 個不一樣的數字，而只有 2 個，每一個數字的權重從右到左增長 2 倍。 如下是組成數字 13 的位，下方顯示數字的權重：

0   0   0   0   1   1   0   1
 128  64  32  16   8   4   2   1

所以，這就是二進制數00001101，或者8+4+1，即 13。

值

想象一下位之海 - 一片它們的海洋。 典型的現代計算機的易失性數據存儲器（工做存儲器）中，有超過 300 億位。非易失性存儲（硬盤或等價物）每每還有幾個數量級。

爲了可以在不丟失的狀況下，處理這些數量的數據，咱們必須將它們分紅表明信息片斷的塊。 在 JavaScript 環境中，這些塊稱爲值。 雖然全部值都是由位構成的，但他們起到不一樣的做用，每一個值都有一個決定其做用的類型。 有些值是數字，有些值是文本片斷，有些值是函數，等等。

要建立一個值，你只須要調用它的名字。 這很方便。 你沒必要爲你的值收集建築材料或爲其付費。 你只須要調用它，而後刷的一下，你就有了它。 固然，它們並非真正憑空創造的。 每一個值都必須存儲在某個地方，若是你想同時使用大量的值，則可能會耗盡內存。 幸運的是，只有同時須要它們時，這纔是一個問題。 只要你再也不使用值，它就會消失，留下它的一部分做爲下一代值的建築材料。

本章將會介紹 JavaScript 程序當中的基本元素，包括簡單的值類型以及值運算符。

數字

數字（Number）類型的值即數字值。在 JavaScript 中寫成以下形式：

13

在程序中使用這個值的時候，就會將數字 13 以位序列的方式存放在計算機的內存當中。

JavaScript使用固定數量的位（64 位）來存儲單個數字值。 你能夠用 64 位創造不少模式，這意味着能夠表示的不一樣數值是有限的。 對於N個十進制數字，能夠表示的數值數量是10^N。 與之相似，給定 64 個二進制數字，你能夠表示2^64個不一樣的數字，大約 18 億億（18 後面有 18 個零）。太多了。

過去計算機內存很小，人們傾向於使用一組 8 位或 16 位來表示他們的數字。 這麼小的數字很容易意外地溢出，最終獲得的數字不能放在給定的位數中。 今天，即便是裝在口袋裏的電腦也有足夠的內存，因此你能夠自由使用 64 位的塊，只有在處理真正的天文數字時才須要擔憂溢出。

不過，並不是全部 18 億億如下的整數都能放在 JavaScript 數值中。 這些位也存儲負數，因此一位用於表示數字的符號。 一個更大的問題是，也必須表示非整數。 爲此，一些位用於存儲小數點的位置。 能夠存儲的實際最大整數更多地在 9 億億（15 個零）的範圍內 - 這仍然至關多。

使用小數點來表示分數。

9.81

對於很是大或很是小的數字，你也能夠經過輸入e（表示指數），後面跟着指數來使用科學記數法：

2.998e8

即2.998 * 10^8 = 299,800,000。

當計算小於前文當中提到的 9000 萬億的整數時，其計算結果會十分精確，不過在計算小數的時候精度卻不高。正如（pi）沒法使用有限個數的十進制數字表示同樣，在使用 64 位來存儲分數時也一樣會丟失一些精度。雖然說如此，但這類丟失精度只會在一些特殊狀況下才會出現問題。所以咱們須要注意在處理分數時，將其視爲近似值，而非精確值。

算術

與數字密切相關的就是算術。好比，加法或者乘法之類的算術運算會使用兩個數值，併產生一個新的數字。JavaScript 中的算術運算以下所示：

100 + 4 * 11

咱們把+和*符號稱爲運算符。第一個符號表示加法，第二個符號表示乘法。將一個運算符放在兩個值之間，該運算符將會使用其旁邊的兩個值產生一個新值。

可是這個例子的意思是「將 4 和 100 相加，並將結果乘 11」，仍是是在加法以前計算乘法？ 正如你可能猜到的那樣，乘法首先計算。 可是和數學同樣，你能夠經過將加法包在圓括號中來改變它：

(100 + 4) * 11

–運算符表示減法，/運算符則表示除法。

在運算符同時出現，而且沒有括號的狀況下，其運算順序根據運算符優先級肯定。示例中的乘法運算符優先級高於加法。而/運算符和*運算符優先級相同，+運算符和–運算符優先級也相同。當多個具備相同優先級的運算符相鄰出現時，運算從左向右執行，好比1–2+1的運算順序是(1–2)+1。

你無需擔憂這些運算符的優先級規則，不肯定的時候只須要添加括號便可。

還有一個算術運算符，你可能沒法當即認出。 %符號用於表示取餘操做。 X % Y是Y除X的餘數。 例如，314 % 100產生14，144 % 12產生0。 餘數的優先級與乘法和除法的優先級相同。 你還常常會看到這個運算符被稱爲模運算符。

特殊數字

在 JavaScript 中有三個特殊的值，它們雖然是數字，但看起來卻跟通常的數字不太同樣。

前兩個是Infinity和-Infinity，它們表明正無窮和負無窮。 「無窮減一」仍然是「無窮」，依此類推。 儘管如此，不要過度信任基於無窮大的計算。 它在數學上不合理，而且很快致使咱們的下一個特殊數字：NaN。

NaN表明「不是數字」，即便它是數字類型的值。 例如，當你嘗試計算0/0（零除零），Infinity - Infinity或任何其餘數字操做，它不會產生有意義的結果時，你將獲得此結果。

字符串

下一個基本數據類型是字符串（String）。 字符串用於表示文本。 它們是用引號括起來的：

`Down on the sea`
"Lie on the ocean"
'Float on the ocean'

只要字符串開頭和結尾的引號匹配，就可使用單引號，雙引號或反引號來標記字符串。

幾乎全部的東西均可以放在引號之間，而且 JavaScript 會從中提取字符串值。 但少數字符更難。 你可能不可思議，如何在引號之間加引號。 當使用反引號（ ` ）引用字符串時，換行符（當你按回車鍵時得到的字符）可能會被包含，而無需轉義。

若要將這些字符存入字符串，須要使用下列規則：當反斜槓（\）出如今引號之間的文本中時，表示緊跟在其後的字符具備特殊含義，咱們將其稱之爲轉義符。當引號緊跟在反斜槓後時，並不意味着字符串結束，而表示這個引號是字符串的一部分。當字符n出如今反斜槓後時，JavaScript 將其解釋成換行符。以此類推，\t表示製表符，咱們來看看下面這個字符串：

"This is the first line\nAnd this is the second"

該字符串實際表示的文本是：

This is the first line
And this is the second

固然，在某些狀況下，你但願字符串中的反斜槓只是反斜槓，而不是特殊代碼。 若是兩個反斜槓寫在一塊兒，它們將合併，而且只有一個將留在結果字符串值中。 這就是字符串「A newline character is written like "\n".」的表示方式：

"A newline character is written like \"\\n\"."

字符串也必須建模爲一系列位，以便可以存在於計算機內部。 JavaScript 執行此操做的方式基於 Unicode 標準。 該標準爲你幾乎須要的每一個字符分配一個數字，包括來自希臘語，阿拉伯語，日語，亞美尼亞語，以及其餘的字符。 若是咱們爲每一個字符分配一個數字，則能夠用一系列數字來描述一個字符串。

這就是 JavaScript 所作的。 可是有一個複雜的問題：JavaScript 的表示爲每一個字符串元素使用 16 位，它能夠描述多達 2 的 16 次方個不一樣的字符。 可是，Unicode 定義的字符多於此 - 大約是此處的兩倍。 因此有些字符，好比許多 emoji，在 JavaScript 字符串中佔據了兩個「字符位置」。 咱們將在第 5 章中回來討論。

咱們不能將除法，乘法或減法運算符用於字符串，可是+運算符卻能夠。這種狀況下，運算符並不表示加法，而是鏈接操做：將兩個字符串鏈接到一塊兒。如下語句能夠產生字符串"concatenate"：

"con" + "cat" + "e" + "nate"

字符串值有許多相關的函數（方法），可用於對它們執行其餘操做。 咱們將在第 4 章中回來討論。

用單引號或雙引號編寫的字符串的行爲很是類似 - 惟一的區別是須要在其中轉義哪一種類型的引號。 反引號字符串，一般稱爲模板字面值，能夠實現更多的技巧。 除了可以跨越行以外，它們還能夠嵌入其餘值。

`half of 100 is ${100 / 2}`

當你在模板字面值中的$ {}中寫入內容時，將計算其結果，轉換爲字符串幷包含在該位置。 這個例子產生"half of 100 is 50"。

一元運算符

並不是全部的運算符都是用符號來表示，還有一些運算符是用單詞表示的。好比typeof運算符，會產生一個字符串的值，內容是給定值的具體類型。

console.log(typeof 4.5)
// → number
console.log(typeof "x")
// → string

咱們將在示例代碼中使用console.log，來表示咱們但願看到求值結果。更多內容請見下一章。

咱們所見過的絕大多數運算符都使用兩個值進行操做，而typeof僅接受一個值進行操做。使用兩個值的運算符稱爲二元運算符，而使用一個值的則稱爲一元運算符。減號運算符既可用做一元運算符，也可用做二元運算符。

console.log(- (10 - 2))
// → -8

布爾值

擁有一個值，它能區分兩種可能性，一般是有用的，例如「是」和「否」或「開」和「關」。 爲此，JavaScript 擁有布爾（Boolean）類型，它有兩個值：true和false，它們就寫成這些單詞。

比較

一種產生布爾值的方法以下所示：

console.log(3 > 2)
// → true
console.log(3 < 2)
// → false

>和<符號分別表示「大於」和「小於」。這兩個符號是二元運算符，經過該運算符返回的結果是一個布爾值，表示其運算是否爲真。

咱們可使用相同的方法比較字符串。

console.log("Aardvark" < "Zoroaster")
// → true

字符串排序的方式大體是字典序，但不真正是你指望從字典中看到的那樣：大寫字母老是比小寫字母「小」，因此"Z"<"A"，非字母字符（!，-等）也包含在排序中。 比較字符串時，JavaScript 從左向右遍歷字符，逐個比較 Unicode 代碼。

其餘相似的運算符則包括>=（大於等於），<=（小於等於），==（等於）和!=（不等於）。

console.log("Apple" == "Orange")
// → false

在 JavaScript 中，只有一個值不等於其自身，那就是NaN（Not a Number，非數值）。

console.log(NaN == NaN)
// → false

NaN用於表示非法運算的結果，正因如此，不一樣的非法運算結果也不會相等。

邏輯運算符

還有一些運算符能夠應用於布爾值上。JavaScript 支持三種邏輯運算符：與（and），或（or）和非（not）。這些運算符能夠用於推理布爾值。

&&運算符表示邏輯與，該運算符是二元運算符，只有當賦給它的兩個值均爲true時其結果纔是真。

console.log(true && false)
// → false
console.log(true && true)
// → true

||運算符表示邏輯或。當兩個值中任意一個爲true時，結果就爲真。

console.log(false || true)
// → true
console.log(false || false)
// → false

感嘆號（!）表示邏輯非，該運算符是一元運算符，用於反轉給定的值，好比!true的結果是false，而!false結果是true。

在混合使用布爾運算符和其餘運算符的狀況下，老是很難肯定何時須要使用括號。實際上，只要熟悉了目前爲止咱們介紹的運算符，這個問題就不難解決了。||優先級最低，其次是&&，接着是比較運算符（>，==等），最後是其餘運算符。基於這些優先級順序，咱們在通常狀況下最好仍是儘可能少用括號，好比說：

1 + 1 == 2 && 10 * 10 > 50

如今咱們來討論最後一個邏輯運算符，它既不屬於一元運算符，也不屬於二元運算符，而是三元運算符（同時操做三個值）。該運算符由一個問號和冒號組成，以下所示。

console.log(true ? 1 : 2);
// → 1
console.log(false ? 1 : 2);
// → 2

這個被稱爲條件運算符（或者有時候只是三元運算符，由於它是該語言中惟一的這樣的運算符）。 問號左側的值「挑選」另外兩個值中的一個。 當它爲真，它選擇中間的值，當它爲假，則是右邊的值。

空值

有兩個特殊值，寫成null和undefined，用於表示不存在有意義的值。 它們自己就是值，但它們沒有任何信息。

在 JavaScript 語言中，有許多操做都會產生無心義的值（咱們會在後面的內容中看到實例），這些操做會獲得undefined的結果僅僅只是由於每一個操做都必須產生一個值。

undefined和null之間的意義差別是 JavaScript 設計的一個意外，大多數時候它並不重要。 在你實際上不得不關注這些值的狀況下，我建議將它們視爲幾乎可互換的。

自動類型轉換

在引言中，我提到 JavaScript 會盡量接受幾乎全部你給他的程序，甚至是那些作些奇怪事情的程序。 如下表達式很好地證實了這一點：

console.log(8 * null)
// → 0
console.log("5" - 1)
// → 4
console.log("5" + 1)
// → 51
console.log("five" * 2)
// → NaN
console.log(false == 0)
// → true

當運算符應用於類型「錯誤」的值時，JavaScript 會悄悄地將該值轉換爲所需的類型，並使用一組一般不是你想要或指望的規則。 這稱爲類型轉換。 第一個表達式中的null變爲0，第二個表達式中的"5"變爲5（從字符串到數字）。 然而在第三個表達式中，+在數字加法以前嘗試字符串鏈接，因此1被轉換爲"1"（從數字到字符串）。

當某些不能明顯映射爲數字的東西（如"five"或undefined）轉換爲數字時，你會獲得值NaN。 NaN進一步的算術運算會產生NaN，因此若是你發現本身在一個意想不到的地方獲得了它，須要尋找意外的類型轉換。

當相同類型的值之間使用==符號進行比較時，其運算結果很好預測：除了NaN這種狀況，只要兩個值相同，則返回true。但若是類型不一樣，JavaScript 則會使用一套複雜難懂的規則來肯定輸出結果。在絕大多數狀況下，JavaScript 只是將其中一個值轉換成另外一個值的類型。但若是運算符兩側存在null或undefined，那麼只有兩側均爲null或undefined時結果才爲true。

console.log(null == undefined);
// → true
console.log(null == 0);
// → false

這種行爲一般頗有用。 當你想測試一個值是否具備真值而不是null或undefined時，你能夠用==（或!=）運算符將它與null進行比較。

可是若是你想測試某些東西是否嚴格爲「false」呢？ 字符串和數字轉換爲布爾值的規則代表，0，NaN和空字符串（""）計爲false，而其餘全部值都計爲true。 所以，像'0 == false'和"" == false這樣的表達式也是真的。 當你不但願發生自動類型轉換時，還有兩個額外的運算符：===和!==。 第一個測試是否嚴格等於另外一個值，第二個測試它是否不嚴格相等。 因此"" === false如預期那樣是錯誤的。

我建議使用三字符比較運算符來防止意外類型轉換的發生，避免做繭自縛。但若是比較運算符兩側的值類型是相同的，那麼使用較短的運算符也沒有問題。

邏輯運算符的短路特性

邏輯運算符&&和||以一種特殊的方式處理不一樣類型的值。 他們會將其左側的值轉換爲布爾型，來決定要作什麼，但根據運算符和轉換結果，它們將返回原始的左側值或右側值。

例如，當左側值能夠轉換爲true時，||運算符會返回它，不然返回右側值。 當值爲布爾值時，這具備預期的效果，而且對其餘類型的值作相似的操做。

console.log(null || "user")
// → user
console.log("Agnes" || "user")
// → Agnes

咱們能夠此功能用做回落到默認值的方式。 若是你的一個值多是空的，你能夠把||和備選值放在它以後。 若是初始值能夠轉換爲false，那麼你將獲得備選值。

&&運算符工做方式與其類似但不相同。當左側的值能夠被轉換成false時，&&運算符會返回左側值，不然返回右側值。

這兩個運算符的另外一個重要特性是，只在必要時求解其右側的部分。 在true || X的狀況下，無論X是什麼 - 即便它是一個執行某些惡意操做的程序片斷，結果都是true，而且X永遠不會求值。 false && X也是同樣，它是false的，而且忽略X。 這稱爲短路求值。

條件運算符以相似的方式工做。 在第二個和第三個值中，只有被選中的值纔會求值。

本章小結

在本章中，咱們介紹了 JavaScript 的四種類型的值：數字，字符串，布爾值和未定義值。

經過輸入值的名稱（true，null）或值（13，"abc"）就能夠建立它們。你還能夠經過運算符來對值進行合併和轉換操做。本章已經介紹了算術二元運算符（+，–，*，/和%），字符串鏈接符（+），比較運算符（==，!=，===，!==，<，>，<=和>=），邏輯運算符（&&和||）和一些一元運算符（–表示負數，!表示邏輯非，typeof用於查詢值的類型）。

這爲你提供了足夠的信息，將 JavaScript 用做便攜式計算器，但並很少。 下一章將開始將這些表達式綁定到基本程序中。