此博客记录参加2022 China Vis的JavaScript笔记📒
注释
源码中被 JavaScript 引擎忽略的部分就叫做注释,它的作用是对代码进行解释。JavaScript 提供两种注释的写法:一种是单行注释,用//起头;另一种是多行注释,放在/*和*/之间。
1 | // 这是单行注释 |
此外,由于历史上 JavaScript 可以兼容 HTML 代码的注释,所以<!--和-->也被视为合法的单行注释。
1 | x = 1; <!-- x = 2; |
上面代码中,只有x = 1会执行,其他的部分都被注释掉了。
需要注意的是,-->只有在行首,才会被当成单行注释,否则会当作正常的运算。
1 | function countdown(n) { |
上面代码中,n --> 0实际上会当作n-- > 0,因此输出2、1、0。
区块
JavaScript 使用大括号,将多个相关的语句组合在一起,称为“区块”(block)。
对于var命令来说,JavaScript 的区块不构成单独的作用域(scope)。
1 | { |
上面代码在区块内部,使用var命令声明并赋值了变量a,然后在区块外部,变量a依然有效,区块对于var命令不构成单独的作用域,与不使用区块的情况没有任何区别。在 JavaScript 语言中,单独使用区块并不常见,区块往往用来构成其他更复杂的语法结构,比如for、if、while、function等。
Switch
switch中用的是隐式贯穿
多个if...else连在一起使用的时候,可以转为使用更方便的switch结构。
1 | switch (fruit) { |
上面代码根据变量fruit的值,选择执行相应的case。如果所有case都不符合,则执行最后的default部分。需要注意的是,每个case代码块内部的break语句不能少,否则会接下去执行下一个case代码块,而不是跳出switch结构。
标签
JavaScript 语言允许,语句的前面有标签(label),相当于定位符,用于跳转到程序的任意位置,标签的格式如下。
1 | label: |
标签可以是任意的标识符,但不能是保留字,语句部分可以是任意语句。
标签通常与break语句和continue语句配合使用,跳出特定的循环。
1 | top: |
上面代码为一个双重循环区块,break命令后面加上了top标签(注意,top不用加引号),满足条件时,直接跳出双层循环。如果break语句后面不使用标签,则只能跳出内层循环,进入下一次的外层循环。
标签也可以用于跳出代码块。
1 | foo: { |
上面代码执行到break foo,就会跳出区块。
continue语句也可以与标签配合使用。
1 | top: |
上面代码中,continue命令后面有一个标签名,满足条件时,会跳过当前循环,直接进入下一轮外层循环。如果continue语句后面不使用标签,则只能进入下一轮的内层循环。
确定值类型
JavaScript 有三种方法,可以确定一个值到底是什么类型。
typeof运算符instanceof运算符Object.prototype.toString方法
typeof 运算符
typeof运算符可以返回一个值的数据类型。
数值、字符串、布尔值分别返回number、string、boolean。
1 | typeof 123 // "number" |
函数返回function。
1 | function f() {} |
undefined返回undefined。
1 | typeof undefined |
利用这一点,typeof可以用来检查一个没有声明的变量,而不报错。
1 | v |
上面代码中,变量v没有用var命令声明,直接使用就会报错。但是,放在typeof后面,就不报错了,而是返回undefined。
实际编程中,这个特点通常用在判断语句。
1 | // 错误的写法 |
对象返回object。
1 | typeof window // "object" |
上面代码中,空数组([])的类型也是object,这表示在 JavaScript 内部,数组本质上只是一种特殊的对象。这里顺便提一下,instanceof运算符可以区分数组和对象。instanceof运算符的详细解释。
null返回object
1 | typeof null // "object" |
null的类型是object,这是由于历史原因造成的。1995年的 JavaScript 语言第一版,只设计了五种数据类型(对象、整数、浮点数、字符串和布尔值),没考虑null,只把它当作object的一种特殊值。后来null独立出来,作为一种单独的数据类型,为了兼容以前的代码,typeof null返回object就没法改变了。
null 和 undefined
概述
null与undefined都可以表示“没有”,含义非常相似。将一个变量赋值为undefined或null,老实说,语法效果几乎没区别。
1 | var a = undefined; |
上面代码中,变量a分别被赋值为undefined和null这两种写法的效果几乎等价
在if语句中,它们都会被自动转为false,相等运算符(==)甚至直接报告两者相等。
1 | if (!undefined) { |
从上面代码可见,两者的行为是何等相似!谷歌公司开发的 JavaScript 语言的替代品 Dart 语言,就明确规定只有null,没有undefined!
既然含义与用法都差不多,为什么要同时设置两个这样的值,这不是无端增加复杂度,令初学者困扰吗?这与历史原因有关。
1995年 JavaScript 诞生时,最初像 Java 一样,只设置了null表示"无"。根据 C 语言的传统,null可以自动转为0。
1 | Number(null) // 0 |
上面代码中,null转为数字时,自动变成0。
但是,JavaScript 的设计者 Brendan Eich,觉得这样做还不够。首先,第一版的 JavaScript 里面,null就像在 Java 里一样,被当成一个对象,Brendan Eich 觉得表示“无”的值最好不是对象。其次,那时的 JavaScript 不包括错误处理机制,Brendan Eich 觉得,如果null自动转为0,很不容易发现错误。
因此,他又设计了一个undefined。
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。
1 | Number(undefined) // NaN |
用法和含义
对于null和undefined,大致可以像下面这样理解。
null表示空值,即该处的值现在为空。调用函数时,某个参数未设置任何值,这时就可以传入null,表示该参数为空。比如,某个函数接受引擎抛出的错误作为参数,如果运行过程中未出错,那么这个参数就会传入null,表示未发生错误。
undefined表示未定义,下面是返回undefined的典型场景。
1 | // 变量声明了,但没有赋值 |
布尔值
布尔值代表“真”和“假”两个状态。“真”用关键字true表示,“假”用关键字false表示。布尔值只有这两个值。
下列运算符会返回布尔值:
- 前置逻辑运算符:
!(Not) - 相等运算符:
===,!==,==,!= - 比较运算符:
>,>=,<,<=
如果 JavaScript 预期某个位置应该是布尔值,会将该位置上现有的值自动转为布尔值。
转换规则是除了下面六个值被转为false,其他值都视为true。
undefinednullfalse0NaN""或''(空字符串)
布尔值往往用于程序流程的控制,请看一个例子。
1 | if ('') { |
上面代码中,if命令后面的判断条件,预期应该是一个布尔值,所以 JavaScript 自动将空字符串,转为布尔值false,导致程序不会进入代码块,所以没有任何输出。
注意,空数组([])和空对象({})对应的布尔值,都是true。
1 | if ([]) { |
数值
数值范围
根据标准,64位浮点数的指数部分的长度是11个二进制位,意味着指数部分的最大值是2047(2的11次方减1)。也就是说,64位浮点数的指数部分的值最大为2047,分出一半表示负数,则 JavaScript 能够表示的数值范围为21024到2-1023(开区间),超出这个范围的数无法表示。
如果一个数大于等于2的1024次方,那么就会发生“正向溢出”,即 JavaScript 无法表示这么大的数,这时就会返回Infinity。
1 | Math.pow(2, 1024) // Infinity |
如果一个数小于等于2的-1075次方(指数部分最小值-1023,再加上小数部分的52位),那么就会发生为“负向溢出”,即 JavaScript 无法表示这么小的数,这时会直接返回0。
1 | Math.pow(2, -1075) // 0 |
数值的表示法
JavaScript 的数值有多种表示方法,可以用字面形式直接表示,比如35(十进制)和0xFF(十六进制)。
数值也可以采用科学计数法表示,下面是几个科学计数法的例子。
1 | 123e3 // 123000 |
科学计数法允许字母e或E的后面,跟着一个整数,表示这个数值的指数部分。
以下两种情况,JavaScript 会自动将数值转为科学计数法表示,其他情况都采用字面形式直接表示。
(1)小数点前的数字多于21位。
1 | 1234567890123456789012 |
(2)小数点后的零多于5个。
1 | // 小数点后紧跟5个以上的零, |
特殊数值
JavaScript 提供了几个特殊的数值。
正零和负零
前面说过,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,就连0也不例外。
JavaScript 内部实际上存在2个0:一个是+0,一个是-0,区别就是64位浮点数表示法的符号位不同。它们是等价的。
1 | -0 === +0 // true |
几乎所有场合,正零和负零都会被当作正常的0。
1 | +0 // 0 |
唯一有区别的场合是,+0或-0当作分母,返回的值是不相等的。
1 | (1 / +0) === (1 / -0) // false |
上面的代码之所以出现这样结果,是因为除以正零得到+Infinity,除以负零得到-Infinity,这两者是不相等的(关于Infinity详见下文)。
NaN
(1)含义
NaN是 JavaScript 的特殊值,表示“非数字”(Not a Number),主要出现在将字符串解析成数字出错的场合。
1 | 5 - 'x' // NaN |
上面代码运行时,会自动将字符串x转为数值,但是由于x不是数值,所以最后得到结果为NaN,表示它是“非数字”(NaN)。
另外,一些数学函数的运算结果会出现NaN。
1 | Math.acos(2) // NaN |
0除以0也会得到NaN。
1 | 0 / 0 // NaN |
需要注意的是,NaN不是独立的数据类型,而是一个特殊数值,它的数据类型依然属于Number,使用typeof运算符可以看得很清楚。
1 | typeof NaN // 'number' |
(2)运算规则
NaN不等于任何值,包括它本身。
1 | NaN === NaN // false |
数组的indexOf方法内部使用的是严格相等运算符,所以该方法对NaN不成立。
1 | [NaN].indexOf(NaN) // -1 |
NaN在布尔运算时被当作false。
1 | Boolean(NaN) // false |
NaN与任何数(包括它自己)的运算,得到的都是NaN。
1 | NaN + 32 // NaN |
Infinity
(1)含义
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。
1 | // 场景一 |
上面代码中,第一个场景是一个表达式的计算结果太大,超出了能够表示的范围,因此返回Infinity。第二个场景是0除以0会得到NaN,而非0数值除以0,会返回Infinity。
Infinity有正负之分,Infinity表示正的无穷,-Infinity表示负的无穷。
1 | Infinity === -Infinity // false |
上面代码中,非零正数除以-0,会得到-Infinity,负数除以-0,会得到Infinity。
由于数值正向溢出(overflow)、负向溢出(underflow)和被0除,JavaScript 都不报错,所以单纯的数学运算几乎没有可能抛出错误。
Infinity大于一切数值(除了NaN),-Infinity小于一切数值(除了NaN)。
1 | Infinity > 1000 // true |
Infinity与NaN比较,总是返回false。
1 | Infinity > NaN // false |
(2)运算规则
Infinity的四则运算,符合无穷的数学计算规则。
1 | 5 * Infinity // Infinity |
0乘以Infinity,返回NaN;0除以Infinity,返回0;Infinity除以0,返回Infinity。
1 | 0 * Infinity // NaN |
Infinity加上或乘以Infinity,返回的还是Infinity。
1 | Infinity + Infinity // Infinity |
Infinity减去或除以Infinity,得到NaN。
1 | Infinity - Infinity // NaN |
Infinity与null计算时,null会转成0,等同于与0的计算。
1 | null * Infinity // NaN |
Infinity与undefined计算,返回的都是NaN。
1 | undefined + Infinity // NaN |
与数值相关的全局方法
parseInt()
(1)基本用法
parseInt方法用于将字符串转为整数。
1 | parseInt('123') // 123 |
如果字符串头部有空格,空格会被自动去除。
1 | parseInt(' 81') // 81 |
如果parseInt的参数不是字符串,则会先转为字符串再转换。
1 | parseInt(1.23) // 1 |
字符串转为整数的时候,是一个个字符依次转换,如果遇到不能转为数字的字符,就不再进行下去,返回已经转好的部分。
1 | parseInt('8a') // 8 |
上面代码中,parseInt的参数都是字符串,结果只返回字符串头部可以转为数字的部分。
如果字符串的第一个字符不能转化为数字(后面跟着数字的正负号除外),返回NaN。
1 | parseInt('abc') // NaN |
所以,parseInt的返回值只有两种可能,要么是一个十进制整数,要么是NaN。
如果字符串以0x或0X开头,parseInt会将其按照十六进制数解析。
1 | parseInt('0x10') // 16 |
如果字符串以0开头,将其按照10进制解析。
1 | parseInt('011') // 11 |
对于那些会自动转为科学计数法的数字,parseInt会将科学计数法的表示方法视为字符串,因此导致一些奇怪的结果。
1 | parseInt(1000000000000000000000.5) // 1 |
(2)进制转换
parseInt方法还可以接受第二个参数(2到36之间),表示被解析的值的进制,返回该值对应的十进制数。默认情况下,parseInt的第二个参数为10,即默认是十进制转十进制。
1 | parseInt('1000') // 1000 |
下面是转换指定进制的数的例子。
1 | parseInt('1000', 2) // 8 |
上面代码中,二进制、六进制、八进制的1000,分别等于十进制的8、216和512。这意味着,可以用parseInt方法进行进制的转换。
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。
1 | parseInt('10', 37) // NaN |
如果字符串包含对于指定进制无意义的字符,则从最高位开始,只返回可以转换的数值。如果最高位无法转换,则直接返回NaN。
1 | parseInt('1546', 2) // 1 |
上面代码中,对于二进制来说,1是有意义的字符,5、4、6都是无意义的字符,所以第一行返回1,第二行返回NaN。
前面说过,如果parseInt的第一个参数不是字符串,会被先转为字符串。这会导致一些令人意外的结果。
1 | parseInt(0x11, 36) // 43 |
上面代码中,十六进制的0x11会被先转为十进制的17,再转为字符串。然后,再用36进制或二进制解读字符串17,最后返回结果43和1。
这种处理方式,对于八进制的前缀0,尤其需要注意。
1 | parseInt(011, 2) // NaN |
上面代码中,第一行的011会被先转为字符串9,因为9不是二进制的有效字符,所以返回NaN。如果直接计算parseInt('011', 2),011则是会被当作二进制处理,返回3。
JavaScript 不再允许将带有前缀0的数字视为八进制数,而是要求忽略这个0。但是,为了保证兼容性,大部分浏览器并没有部署这一条规定。
parseFloat()
parseFloat方法用于将一个字符串转为浮点数。
1 | parseFloat('3.14') // 3.14 |
如果字符串符合科学计数法,则会进行相应的转换。
1 | parseFloat('314e-2') // 3.14 |
如果字符串包含不能转为浮点数的字符,则不再进行往后转换,返回已经转好的部分。
1 | parseFloat('3.14more non-digit characters') // 3.14 |
parseFloat方法会自动过滤字符串前导的空格。
1 | parseFloat('\t\v\r12.34\n ') // 12.34 |
如果参数不是字符串,或者字符串的第一个字符不能转化为浮点数,则返回NaN。
1 | parseFloat([]) // NaN |
上面代码中,尤其值得注意,parseFloat会将空字符串转为NaN。
这些特点使得parseFloat的转换结果不同于Number函数。
1 | parseFloat(true) // NaN |
isNaN()
isNaN方法可以用来判断一个值是否为NaN。
1 | isNaN(NaN) // true |
但是,isNaN只对数值有效,如果传入其他值,会被先转成数值。比如,传入字符串的时候,字符串会被先转成NaN,所以最后返回true,这一点要特别引起注意。也就是说,isNaN为true的值,有可能不是NaN,而是一个字符串。
1 | isNaN('Hello') // true |
出于同样的原因,对于对象和数组,isNaN也返回true。
1 | isNaN({}) // true |
但是,对于空数组和只有一个数值成员的数组,isNaN返回false。
1 | isNaN([]) // false |
上面代码之所以返回false,原因是这些数组能被Number函数转成数值,请参见《数据类型转换》一章。
因此,使用isNaN之前,最好判断一下数据类型。
1 | function myIsNaN(value) { |
判断NaN更可靠的方法是,利用NaN为唯一不等于自身的值的这个特点,进行判断。
1 | function myIsNaN(value) { |
isFinite()
isFinite方法返回一个布尔值,表示某个值是否为正常的数值。
1 | isFinite(Infinity) // false |
除了Infinity、-Infinity、NaN和undefined这几个值会返回false,isFinite对于其他的数值都会返回true。
属性
属性的查看
查看一个对象本身的所有属性,可以使用Object.keys方法。
1 | var obj = { |
属性的删除:delete 命令
delete命令用于删除对象的属性,删除成功后返回true。
1 | var obj = { p: 1 }; |
上面代码中,delete命令删除对象obj的p属性。删除后,再读取p属性就会返回undefined,而且Object.keys方法的返回值也不再包括该属性。
注意,删除一个不存在的属性,delete不报错,而且返回true。
1 | var obj = {}; |
上面代码中,对象
obj并没有p属性,但是delete命令照样返回true。因此,不能根据delete命令的结果,认定某个属性是存在的。
只有一种情况,delete命令会返回false,那就是该属性存在,且不得删除。
1 | var obj = Object.defineProperty({}, 'p', { |
上面代码之中,对象obj的p属性是不能删除的,所以delete命令返回false(关于Object.defineProperty方法的介绍,请看《标准库》的 Object 对象一章)。
另外,需要注意的是,delete命令只能删除对象本身的属性,无法删除继承的属性(关于继承参见《面向对象编程》章节)。
1 | var obj = {}; |
上面代码中,toString是对象obj继承的属性,虽然delete命令返回true,但该属性并没有被删除,依然存在。这个例子还说明,即使delete返回true,该属性依然可能读取到值。
属性是否存在:in 运算符
in运算符用于检查对象是否包含某个属性(注意,检查的是键名,不是键值),如果包含就返回true,否则返回false。它的左边是一个字符串,表示属性名,右边是一个对象。
1 | var obj = { p: 1 }; |
in运算符的一个问题是,它不能识别哪些属性是对象自身的,哪些属性是继承的。就像上面代码中,对象obj本身并没有toString属性,但是in运算符会返回true,因为这个属性是继承的。
这时,可以使用对象的hasOwnProperty方法判断一下,是否为对象自身的属性。
1 | var obj = {}; |
with 语句
with语句的格式如下:
1 | with (对象) { |
它的作用是操作同一个对象的多个属性时,提供一些书写的方便。
1 | // 例一 |
注意,如果
with区块内部有变量的赋值操作,必须是当前对象已经存在的属性,否则会创造一个当前作用域的全局变量。
1 | var obj = {}; |
上面代码中,对象obj并没有p1属性,对p1赋值等于创造了一个全局变量p1。正确的写法应该是,先定义对象obj的属性p1,然后在with区块内操作它。
这是因为with区块没有改变作用域,它的内部依然是当前作用域。这造成了with语句的一个很大的弊病,就是绑定对象不明确。
1 | with (obj) { |
单纯从上面的代码块,根本无法判断x到底是全局变量,还是对象obj的一个属性。这非常不利于代码的除错和模块化,编译器也无法对这段代码进行优化,只能留到运行时判断,这就拖慢了运行速度。因此,建议不要使用with语句,可以考虑用一个临时变量代替with。
1 | with(obj1.obj2.obj3) { |