JavaScript 编程精解 中文第三版 1、值，类型和运算符

来源： ApacheCN『JavaScript 编程精解 中文第三版』翻译项目

原文：Values, Types, and Operators

译者：飞龙

协议：CC BY-NC-SA 4.0

自豪地采用谷歌翻译

部分参考了《JavaScript 编程精解（第 2 版）》

在机器的表面之下，程序在运转。 它不费力就能够扩大和缩小。 在和谐的关系中，电子散开并从新聚合。 监视器上的表格只是水面上的涟漪。 本质隐藏在下面。

Master Yuan-Ma，《The Book of Programming》

计算机世界里只有数据。 你能够读取数据，修改数据，建立新数据 - 但不能说起不是数据的东西。 全部这些数据都以位的长序列存储，所以基本类似。

位是任何类型的二值的东西，一般描述为零和一。 在计算机内部，他们有一些形式，例如高电荷或低电荷，强信号或弱信号，或 CD 表面上的亮斑点或暗斑点。 任何一段离散信息均可以简化为零和一的序列，从而以位表示。

例如，咱们能够用位来表示数字 13。 它的原理与十进制数字相同，但不是 10 个不一样的数字，而只有 2 个，每一个数字的权重从右到左增长 2 倍。 如下是组成数字 13 的位，下方显示数字的权重：

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

所以，这就是二进制数00001101，或者8+4+1，即 13。

值

想象一下位之海 - 一片它们的海洋。 典型的现代计算机的易失性数据存储器（工做存储器）中，有超过 300 亿位。非易失性存储（硬盘或等价物）每每还有几个数量级。

为了可以在不丢失的状况下，处理这些数量的数据，咱们必须将它们分红表明信息片断的块。 在 JavaScript 环境中，这些块称为值。 虽然全部值都是由位构成的，但他们起到不一样的做用，每一个值都有一个决定其做用的类型。 有些值是数字，有些值是文本片断，有些值是函数，等等。

要建立一个值，你只须要调用它的名字。 这很方便。 你没必要为你的值收集建筑材料或为其付费。 你只须要调用它，而后刷的一下，你就有了它。 固然，它们并非真正凭空创造的。 每一个值都必须存储在某个地方，若是你想同时使用大量的值，则可能会耗尽内存。 幸运的是，只有同时须要它们时，这才是一个问题。 只要你再也不使用值，它就会消失，留下它的一部分做为下一代值的建筑材料。

本章将会介绍 JavaScript 程序当中的基本元素，包括简单的值类型以及值运算符。

数字

数字（Number）类型的值即数字值。在 JavaScript 中写成以下形式：

13

在程序中使用这个值的时候，就会将数字 13 以位序列的方式存放在计算机的内存当中。

JavaScript使用固定数量的位（64 位）来存储单个数字值。 你能够用 64 位创造不少模式，这意味着能够表示的不一样数值是有限的。 对于N个十进制数字，能够表示的数值数量是10^N。 与之相似，给定 64 个二进制数字，你能够表示2^64个不一样的数字，大约 18 亿亿（18 后面有 18 个零）。太多了。

过去计算机内存很小，人们倾向于使用一组 8 位或 16 位来表示他们的数字。 这么小的数字很容易意外地溢出，最终获得的数字不能放在给定的位数中。 今天，即便是装在口袋里的电脑也有足够的内存，因此你能够自由使用 64 位的块，只有在处理真正的天文数字时才须要担忧溢出。

不过，并不是全部 18 亿亿如下的整数都能放在 JavaScript 数值中。 这些位也存储负数，因此一位用于表示数字的符号。 一个更大的问题是，也必须表示非整数。 为此，一些位用于存储小数点的位置。 能够存储的实际最大整数更多地在 9 亿亿（15 个零）的范围内 - 这仍然至关多。

使用小数点来表示分数。

9.81

对于很是大或很是小的数字，你也能够经过输入e（表示指数），后面跟着指数来使用科学记数法：

2.998e8

即2.998 * 10^8 = 299,800,000。

当计算小于前文当中提到的 9000 万亿的整数时，其计算结果会十分精确，不过在计算小数的时候精度却不高。正如（pi）没法使用有限个数的十进制数字表示同样，在使用 64 位来存储分数时也一样会丢失一些精度。虽然说如此，但这类丢失精度只会在一些特殊状况下才会出现问题。所以咱们须要注意在处理分数时，将其视为近似值，而非精确值。

算术

与数字密切相关的就是算术。好比，加法或者乘法之类的算术运算会使用两个数值，并产生一个新的数字。JavaScript 中的算术运算以下所示：

100 + 4 * 11

咱们把+和*符号称为运算符。第一个符号表示加法，第二个符号表示乘法。将一个运算符放在两个值之间，该运算符将会使用其旁边的两个值产生一个新值。

可是这个例子的意思是“将 4 和 100 相加，并将结果乘 11”，仍是是在加法以前计算乘法？ 正如你可能猜到的那样，乘法首先计算。 可是和数学同样，你能够经过将加法包在圆括号中来改变它：

(100 + 4) * 11

–运算符表示减法，/运算符则表示除法。

在运算符同时出现，而且没有括号的状况下，其运算顺序根据运算符优先级肯定。示例中的乘法运算符优先级高于加法。而/运算符和*运算符优先级相同，+运算符和–运算符优先级也相同。当多个具备相同优先级的运算符相邻出现时，运算从左向右执行，好比1–2+1的运算顺序是(1–2)+1。

你无需担忧这些运算符的优先级规则，不肯定的时候只须要添加括号便可。

还有一个算术运算符，你可能没法当即认出。 %符号用于表示取余操做。 X % Y是Y除X的余数。 例如，314 % 100产生14，144 % 12产生0。 余数的优先级与乘法和除法的优先级相同。 你还常常会看到这个运算符被称为模运算符。

特殊数字

在 JavaScript 中有三个特殊的值，它们虽然是数字，但看起来却跟通常的数字不太同样。

前两个是Infinity和-Infinity，它们表明正无穷和负无穷。 “无穷减一”仍然是“无穷”，依此类推。 尽管如此，不要过度信任基于无穷大的计算。 它在数学上不合理，而且很快致使咱们的下一个特殊数字：NaN。

NaN表明“不是数字”，即便它是数字类型的值。 例如，当你尝试计算0/0（零除零），Infinity - Infinity或任何其余数字操做，它不会产生有意义的结果时，你将获得此结果。

字符串

下一个基本数据类型是字符串（String）。 字符串用于表示文本。 它们是用引号括起来的：

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

只要字符串开头和结尾的引号匹配，就可使用单引号，双引号或反引号来标记字符串。

几乎全部的东西均可以放在引号之间，而且 JavaScript 会从中提取字符串值。 但少数字符更难。 你可能不可思议，如何在引号之间加引号。 当使用反引号（ ` ）引用字符串时，换行符（当你按回车键时得到的字符）可能会被包含，而无需转义。

若要将这些字符存入字符串，须要使用下列规则：当反斜杠（\）出如今引号之间的文本中时，表示紧跟在其后的字符具备特殊含义，咱们将其称之为转义符。当引号紧跟在反斜杠后时，并不意味着字符串结束，而表示这个引号是字符串的一部分。当字符n出如今反斜杠后时，JavaScript 将其解释成换行符。以此类推，\t表示制表符，咱们来看看下面这个字符串：

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

该字符串实际表示的文本是：

This is the first line
And this is the second

固然，在某些状况下，你但愿字符串中的反斜杠只是反斜杠，而不是特殊代码。 若是两个反斜杠写在一块儿，它们将合并，而且只有一个将留在结果字符串值中。 这就是字符串“A newline character is written like "\n".”的表示方式：

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

字符串也必须建模为一系列位，以便可以存在于计算机内部。 JavaScript 执行此操做的方式基于 Unicode 标准。 该标准为你几乎须要的每一个字符分配一个数字，包括来自希腊语，阿拉伯语，日语，亚美尼亚语，以及其余的字符。 若是咱们为每一个字符分配一个数字，则能够用一系列数字来描述一个字符串。

这就是 JavaScript 所作的。 可是有一个复杂的问题：JavaScript 的表示为每一个字符串元素使用 16 位，它能够描述多达 2 的 16 次方个不一样的字符。 可是，Unicode 定义的字符多于此 - 大约是此处的两倍。 因此有些字符，好比许多 emoji，在 JavaScript 字符串中占据了两个“字符位置”。 咱们将在第 5 章中回来讨论。

咱们不能将除法，乘法或减法运算符用于字符串，可是+运算符却能够。这种状况下，运算符并不表示加法，而是链接操做：将两个字符串链接到一块儿。如下语句能够产生字符串"concatenate"：

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

字符串值有许多相关的函数（方法），可用于对它们执行其余操做。 咱们将在第 4 章中回来讨论。

用单引号或双引号编写的字符串的行为很是类似 - 惟一的区别是须要在其中转义哪一种类型的引号。 反引号字符串，一般称为模板字面值，能够实现更多的技巧。 除了可以跨越行以外，它们还能够嵌入其余值。

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

当你在模板字面值中的$ {}中写入内容时，将计算其结果，转换为字符串并包含在该位置。 这个例子产生"half of 100 is 50"。

一元运算符

并不是全部的运算符都是用符号来表示，还有一些运算符是用单词表示的。好比typeof运算符，会产生一个字符串的值，内容是给定值的具体类型。

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

咱们将在示例代码中使用console.log，来表示咱们但愿看到求值结果。更多内容请见下一章。

咱们所见过的绝大多数运算符都使用两个值进行操做，而typeof仅接受一个值进行操做。使用两个值的运算符称为二元运算符，而使用一个值的则称为一元运算符。减号运算符既可用做一元运算符，也可用做二元运算符。

console.log(- (10 - 2))
// → -8

布尔值

拥有一个值，它能区分两种可能性，一般是有用的，例如“是”和“否”或“开”和“关”。 为此，JavaScript 拥有布尔（Boolean）类型，它有两个值：true和false，它们就写成这些单词。

比较

一种产生布尔值的方法以下所示：

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

>和<符号分别表示“大于”和“小于”。这两个符号是二元运算符，经过该运算符返回的结果是一个布尔值，表示其运算是否为真。

咱们可使用相同的方法比较字符串。

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

字符串排序的方式大体是字典序，但不真正是你指望从字典中看到的那样：大写字母老是比小写字母“小”，因此"Z"<"A"，非字母字符（!，-等）也包含在排序中。 比较字符串时，JavaScript 从左向右遍历字符，逐个比较 Unicode 代码。

其余相似的运算符则包括>=（大于等于），<=（小于等于），==（等于）和!=（不等于）。

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

在 JavaScript 中，只有一个值不等于其自身，那就是NaN（Not a Number，非数值）。

console.log(NaN == NaN)
// → false

NaN用于表示非法运算的结果，正因如此，不一样的非法运算结果也不会相等。

逻辑运算符

还有一些运算符能够应用于布尔值上。JavaScript 支持三种逻辑运算符：与（and），或（or）和非（not）。这些运算符能够用于推理布尔值。

&&运算符表示逻辑与，该运算符是二元运算符，只有当赋给它的两个值均为true时其结果才是真。

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

||运算符表示逻辑或。当两个值中任意一个为true时，结果就为真。

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

感叹号（!）表示逻辑非，该运算符是一元运算符，用于反转给定的值，好比!true的结果是false，而!false结果是true。

在混合使用布尔运算符和其余运算符的状况下，老是很难肯定何时须要使用括号。实际上，只要熟悉了目前为止咱们介绍的运算符，这个问题就不难解决了。||优先级最低，其次是&&，接着是比较运算符（>，==等），最后是其余运算符。基于这些优先级顺序，咱们在通常状况下最好仍是尽可能少用括号，好比说：

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

如今咱们来讨论最后一个逻辑运算符，它既不属于一元运算符，也不属于二元运算符，而是三元运算符（同时操做三个值）。该运算符由一个问号和冒号组成，以下所示。

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

这个被称为条件运算符（或者有时候只是三元运算符，由于它是该语言中惟一的这样的运算符）。 问号左侧的值“挑选”另外两个值中的一个。 当它为真，它选择中间的值，当它为假，则是右边的值。

空值

有两个特殊值，写成null和undefined，用于表示不存在有意义的值。 它们自己就是值，但它们没有任何信息。

在 JavaScript 语言中，有许多操做都会产生无心义的值（咱们会在后面的内容中看到实例），这些操做会获得undefined的结果仅仅只是由于每一个操做都必须产生一个值。

undefined和null之间的意义差别是 JavaScript 设计的一个意外，大多数时候它并不重要。 在你实际上不得不关注这些值的状况下，我建议将它们视为几乎可互换的。

自动类型转换

在引言中，我提到 JavaScript 会尽量接受几乎全部你给他的程序，甚至是那些作些奇怪事情的程序。 如下表达式很好地证实了这一点：

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

当运算符应用于类型“错误”的值时，JavaScript 会悄悄地将该值转换为所需的类型，并使用一组一般不是你想要或指望的规则。 这称为类型转换。 第一个表达式中的null变为0，第二个表达式中的"5"变为5（从字符串到数字）。 然而在第三个表达式中，+在数字加法以前尝试字符串链接，因此1被转换为"1"（从数字到字符串）。

当某些不能明显映射为数字的东西（如"five"或undefined）转换为数字时，你会获得值NaN。 NaN进一步的算术运算会产生NaN，因此若是你发现本身在一个意想不到的地方获得了它，须要寻找意外的类型转换。

当相同类型的值之间使用==符号进行比较时，其运算结果很好预测：除了NaN这种状况，只要两个值相同，则返回true。但若是类型不一样，JavaScript 则会使用一套复杂难懂的规则来肯定输出结果。在绝大多数状况下，JavaScript 只是将其中一个值转换成另外一个值的类型。但若是运算符两侧存在null或undefined，那么只有两侧均为null或undefined时结果才为true。

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

这种行为一般颇有用。 当你想测试一个值是否具备真值而不是null或undefined时，你能够用==（或!=）运算符将它与null进行比较。

可是若是你想测试某些东西是否严格为“false”呢？ 字符串和数字转换为布尔值的规则代表，0，NaN和空字符串（""）计为false，而其余全部值都计为true。 所以，像'0 == false'和"" == false这样的表达式也是真的。 当你不但愿发生自动类型转换时，还有两个额外的运算符：===和!==。 第一个测试是否严格等于另外一个值，第二个测试它是否不严格相等。 因此"" === false如预期那样是错误的。

我建议使用三字符比较运算符来防止意外类型转换的发生，避免做茧自缚。但若是比较运算符两侧的值类型是相同的，那么使用较短的运算符也没有问题。

逻辑运算符的短路特性

逻辑运算符&&和||以一种特殊的方式处理不一样类型的值。 他们会将其左侧的值转换为布尔型，来决定要作什么，但根据运算符和转换结果，它们将返回原始的左侧值或右侧值。

例如，当左侧值能够转换为true时，||运算符会返回它，不然返回右侧值。 当值为布尔值时，这具备预期的效果，而且对其余类型的值作相似的操做。

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

咱们能够此功能用做回落到默认值的方式。 若是你的一个值多是空的，你能够把||和备选值放在它以后。 若是初始值能够转换为false，那么你将获得备选值。

&&运算符工做方式与其类似但不相同。当左侧的值能够被转换成false时，&&运算符会返回左侧值，不然返回右侧值。

这两个运算符的另外一个重要特性是，只在必要时求解其右侧的部分。 在true || X的状况下，无论X是什么 - 即便它是一个执行某些恶意操做的程序片断，结果都是true，而且X永远不会求值。 false && X也是同样，它是false的，而且忽略X。 这称为短路求值。

条件运算符以相似的方式工做。 在第二个和第三个值中，只有被选中的值才会求值。

本章小结

在本章中，咱们介绍了 JavaScript 的四种类型的值：数字，字符串，布尔值和未定义值。

经过输入值的名称（true，null）或值（13，"abc"）就能够建立它们。你还能够经过运算符来对值进行合并和转换操做。本章已经介绍了算术二元运算符（+，–，*，/和%），字符串链接符（+），比较运算符（==，!=，===，!==，<，>，<=和>=），逻辑运算符（&&和||）和一些一元运算符（–表示负数，!表示逻辑非，typeof用于查询值的类型）。

这为你提供了足够的信息，将 JavaScript 用做便携式计算器，但并很少。 下一章将开始将这些表达式绑定到基本程序中。