ES6之路第四篇：数值的扩展

Posted 2020-12-03 wanghao123

二进制和八进制表示法

ES6 提供了二进制和八进制数值的新的写法，分别用前缀0b（或0B）和0o（或0O）表示。

1 0b111110111 === 503 // true
2 0o767 === 503 // true

Number.isFinite(),Number.isNaN()

ES6 在Number对象上，新提供了Number.isFinite()和Number.isNaN()两个方法。

Number.isFinite()用来检查一个数值是否为有限的（finite），即不是Infinity。

1 Number.isFinite(15); // true
2 Number.isFinite(0.8); // true
3 Number.isFinite(NaN); // false
4 Number.isFinite(Infinity); // false
5 Number.isFinite(-Infinity); // false
6 Number.isFinite(‘foo‘); // false
7 Number.isFinite(‘15‘); // false
8 Number.isFinite(true); // false

注意，如果参数类型不是数值，Number.isFinite一律返回false。

Number.isNaN()用来检查一个值是否为NaN。

1 Number.isNaN(NaN) // true
2 Number.isNaN(15) // false
3 Number.isNaN(‘15‘) // false
4 Number.isNaN(true) // false
5 Number.isNaN(9/NaN) // true
6 Number.isNaN(‘true‘ / 0) // true
7 Number.isNaN(‘true‘ / ‘true‘) // true

如果参数类型不是NaN，Number.isNaN一律返回false。

它们与传统的全局方法isFinite()和isNaN()的区别在于，传统方法先调用Number()将非数值的值转为数值，再进行判断，而这两个新方法只对数值有效，Number.isFinite()对于非数值一律返回false, Number.isNaN()只有对于NaN才返回true，非NaN一律返回false。

Number.parseInt(),Number.parseFloat()

ES6 将全局方法parseInt()和parseFloat()，移植到Number对象上面，行为完全保持不变。

1 // ES5的写法
2 parseInt(‘12.34‘) // 12
3 parseFloat(‘123.45#‘) // 123.45
4 
5 // ES6的写法
6 Number.parseInt(‘12.34‘) // 12
7 Number.parseFloat(‘123.45#‘) // 123.45

Number.isInteger()

Number.isInteger()用来判断一个数值是否为整数。

1 Number.isInteger(25) // true
2 Number.isInteger(25.1) // false

javascript 内部，整数和浮点数采用的是同样的储存方法，所以 25 和 25.0 被视为同一个值。

1 Number.isInteger(25) // true
2 Number.isInteger(25.0) // true

如果参数不是数值，Number.isInteger返回false。

1 Number.isInteger() // false
2 Number.isInteger(null) // false
3 Number.isInteger(‘15‘) // false
4 Number.isInteger(true) // false

Number.EPSILON()

ES6 在Number对象上面，新增一个极小的常量Number.EPSILON。根据规格，它表示 1 与大于 1 的最小浮点数之间的差。

对于 64 位浮点数来说，大于 1 的最小浮点数相当于二进制的1.00..001，小数点后面有连续 51 个零。这个值减去 1 之后，就等于 2 的 -52 次方。

1 Number.EPSILON === Math.pow(2, -52)
2 // true
3 Number.EPSILON
4 // 2.220446049250313e-16
5 Number.EPSILON.toFixed(20)
6 // "0.00000000000000022204"

引入一个这么小的量的目的，在于为浮点数计算，设置一个误差范围。我们知道浮点数计算是不精确的。

 1 0.1 + 0.2
 2 // 0.30000000000000004
 3 
 4 0.1 + 0.2 - 0.3
 5 // 5.551115123125783e-17
 6 
 7 5.551115123125783e-17.toFixed(20)
 8 // ‘0.00000000000000005551‘
 9 
10 0.1 + 0.2 === 0.3 
11 // false

因此，Number.EPSILON的实质是一个可以接受的最小误差范围。

1 function withinErrorMargin (left, right) {
2   return Math.abs(left - right) < Number.EPSILON * Math.pow(2, 2);
3 }
4 
5 0.1 + 0.2 === 0.3 // false
6 withinErrorMargin(0.1 + 0.2, 0.3) // true
7 
8 1.1 + 1.3 === 2.4 // false
9 withinErrorMargin(1.1 + 1.3, 2.4) // true

安全整数和Number.isSafeInteger()

JavaScript 能够准确表示的整数范围在-2^53到2^53之间（不含两个端点），超过这个范围，无法精确表示这个值。

1 Math.pow(2, 53) // 9007199254740992
2 
3 9007199254740992  // 9007199254740992
4 9007199254740993  // 9007199254740992
5 
6 Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1
7 // true

上面代码中，超出 2 的 53 次方之后，一个数就不精确了。

ES6 引入了Number.MAX_SAFE_INTEGER和Number.MIN_SAFE_INTEGER这两个常量，用来表示这个范围的上下限。

1 Number.MAX_SAFE_INTEGER === Math.pow(2, 53) - 1
2 // true
3 Number.MAX_SAFE_INTEGER === 9007199254740991
4 // true
5 
6 Number.MIN_SAFE_INTEGER === -Number.MAX_SAFE_INTEGER
7 // true
8 Number.MIN_SAFE_INTEGER === -9007199254740991
9 // true

Number.isSafeInteger()则是用来判断一个整数是否落在这个范围之内

 1 Number.isSafeInteger(‘a‘) // false
 2 Number.isSafeInteger(null) // false
 3 Number.isSafeInteger(NaN) // false
 4 Number.isSafeInteger(Infinity) // false
 5 Number.isSafeInteger(-Infinity) // false
 6 
 7 Number.isSafeInteger(3) // true
 8 Number.isSafeInteger(1.2) // false
 9 Number.isSafeInteger(9007199254740990) // true
10 Number.isSafeInteger(9007199254740992) // false
11 
12 Number.isSafeInteger(Number.MIN_SAFE_INTEGER - 1) // false
13 Number.isSafeInteger(Number.MIN_SAFE_INTEGER) // true
14 Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER) // true
15 Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 1) // false

Math对象的扩展

1.Math.trunc()

Math.trunc方法用于去除一个数的小数部分，返回整数部分。

1 Math.trunc(4.1) // 4
2 Math.trunc(4.9) // 4
3 Math.trunc(-4.1) // -4
4 Math.trunc(-4.9) // -4
5 Math.trunc(-0.1234) // -0

对于非数值，Math.trunc内部使用Number方法将其先转为数值。

1 Math.trunc(‘123.456‘) // 123
2 Math.trunc(true) //1
3 Math.trunc(false) // 0
4 Math.trunc(null) // 0

对于空值和无法截取整数的值，返回NaN。

1 Math.trunc(NaN);      // NaN
2 Math.trunc(‘foo‘);    // NaN
3 Math.trunc();         // NaN
4 Math.trunc(undefined) // NaN

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

1 Math.trunc = Math.trunc || function(x) {
2   return x < 0 ? Math.ceil(x) : Math.floor(x);
3 };

2.Math.sign()

Math.sign方法用来判断一个数到底是正数、负数、还是零。对于非数值，会先将其转换为数值。

它会返回五种值。

• 参数为正数，返回+1；
• 参数为负数，返回-1；
• 参数为 0，返回0；
• 参数为-0，返回-0;
• 其他值，返回NaN。

1 Math.sign(-5) // -1
2 Math.sign(5) // +1
3 Math.sign(0) // +0
4 Math.sign(-0) // -0
5 Math.sign(NaN) // NaN

3.Math.cbrt()

Math.cbrt方法用于计算一个数的立方根。

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

对于非数值，Math.cbrt方法内部也是先使用Number方法将其转为数值。

 1 Math.cbrt(‘8‘) // 2 2 Math.cbrt(‘hello‘) // NaN 

4.Math.clz32()

JavaScript 的整数使用 32 位二进制形式表示，Math.clz32方法返回一个数的 32 位无符号整数形式有多少个前导 0。

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

上面代码中，0 的二进制形式全为 0，所以有 32 个前导 0；1 的二进制形式是0b1，只占 1 位，所以 32 位之中有 31 个前导 0；1000 的二进制形式是0b1111101000，一共有 10 位，所以 32 位之中有 22 个前导 0。

clz32这个函数名就来自”count leading zero bits in 32-bit binary representation of a number“（计算一个数的 32 位二进制形式的前导 0 的个数）的缩写。

左移运算符（<<）与Math.clz32方法直接相关。

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

对于小数，Math.clz32方法只考虑整数部分。

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

对于空值或其他类型的值，Math.clz32方法会将它们先转为数值，然后再计算。

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

5.Math.imul()

Math.imul方法返回两个数以 32 位带符号整数形式相乘的结果，返回的也是一个 32 位的带符号整数。

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

6.Math.fround()

Math.fround方法返回一个数的32位单精度浮点数形式。

对于32位单精度格式来说，数值精度是24个二进制位（1 位隐藏位与 23 位有效位），所以对于 -224 至 224 之间的整数（不含两个端点），返回结果与参数本身一致。

1 Math.fround(0)   // 0
2 Math.fround(1)   // 1
3 Math.fround(2 ** 24 - 1)   // 16777215

如果参数的绝对值大于 224，返回的结果便开始丢失精度。

1 Math.fround(2 ** 24)       // 16777216
2 Math.fround(2 ** 24 + 1)   // 16777216

7.Math.hypot()

Math.hypot方法返回所有参数的平方和的平方根。

1 Math.hypot(3, 4);        // 5
2 Math.hypot(3, 4, 5);     // 7.0710678118654755
3 Math.hypot();            // 0
4 Math.hypot(NaN);         // NaN
5 Math.hypot(3, 4, ‘foo‘); // NaN
6 Math.hypot(3, 4, ‘5‘);   // 7.0710678118654755
7 Math.hypot(-3);          // 3

8.对数方法：Math.expm1()

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

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

9.对数方法:Math.log1p()

Math.log1p(x)方法返回1 + x的自然对数，即Math.log(1 + x)。如果x小于-1，返回NaN。

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

10.对数方法:Math.log10()

Math.log10(x)返回以 10 为底的x的对数。如果x小于 0，则返回 NaN。

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

11.对数方法:Math.log2()

Math.log2(x)返回以 2 为底的x的对数。如果x小于 0，则返回 NaN。

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

双曲函数方法

• Math.sinh(x) 返回x的双曲正弦（hyperbolic sine）
• Math.cosh(x) 返回x的双曲余弦（hyperbolic cosine）
• Math.tanh(x) 返回x的双曲正切（hyperbolic tangent）
• Math.asinh(x) 返回x的反双曲正弦（inverse hyperbolic sine）
• Math.acosh(x) 返回x的反双曲余弦（inverse hyperbolic cosine）
• Math.atanh(x) 返回x的反双曲正切（inverse hyperbolic tangent）

指数运算符

ES2016 新增了一个指数运算符（**）。

1 2 ** 2 // 4
2 2 ** 3 // 8

指数运算符可以与等号结合，形成一个新的赋值运算符（**=）。

1 let a = 1.5;
2 a **= 2;
3 // 等同于 a = a * a;
4 
5 let b = 4;
6 b **= 3;
7 // 等同于 b = b * b * b;