ECMAScript6笔记：数值的扩展

红太狼 2022-07-15 07:45 222阅读 0赞

## 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。

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

从ES5开始，在严格模式之中，八进制就不再允许使用前缀0表示，ES6进一步明确，要使用前缀0o表示。

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

如果要将0b和0o前缀的字符串数值转为十进制，要使用Number方法。

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

## 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）。

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

ES5可以通过下面的代码，部署Number.isFinite方法。

Number.isNaN()用来检查一个值是否为NaN。

Number.isNaN(NaN) // true
    Number.isNaN(15) // false
    Number.isNaN('15') // false
    Number.isNaN(true) // false
    Number.isNaN(9/NaN) // true
    Number.isNaN('true'/0) // true
    Number.isNaN('true'/'true') // true

ES5通过下面的代码，部署Number.isNaN()。

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，非数值一律返回false。

isFinite(25) // true
    isFinite("25") // true
    Number.isFinite(25) // true
    Number.isFinite("25") // false
    
    isNaN(NaN) // true
    isNaN("NaN") // true
    Number.isNaN(NaN) // true
    Number.isNaN("NaN") // 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。

// ES5的写法
    parseInt('12.34') // 12
    parseFloat('123.45#') // 123.45
    
    // ES6的写法
    Number.parseInt('12.34') // 12
    Number.parseFloat('123.45#') // 123.45

这样做的目的，是逐步减少全局性方法，使得语言逐步模块化。

## Number.isInteger() ##

Number.isInteger()用来判断一个值是否为整数。需要注意的是，在JavaScript内部，整数和浮点数是同样的储存方法，所以3和3.0被视为同一个值。

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

ES5可以通过下面的代码，部署Number.isInteger()。

## Number.EPSILON ##

ES6在Number对象上面，新增一个极小的常量Number.EPSILON。

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

0.1 + 0.2
    // 0.30000000000000004
    
    0.1 + 0.2 - 0.3
    // 5.551115123125783e-17
    
    5.551115123125783e-17.toFixed(20)
    // '0.00000000000000005551'

但是如果这个误差能够小于Number.EPSILON，我们就可以认为得到了正确结果。

5.551115123125783e-17 < Number.EPSILON
    // true

因此，Number.EPSILON的实质是一个可以接受的误差范围。

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

上面的代码为浮点数运算，部署了一个误差检查函数。

## 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。

Math.pow(2, 53) // 9007199254740992
    
    9007199254740992  // 9007199254740992
    9007199254740993  // 9007199254740992
    
    Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1
    // 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。

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

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

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

这个函数的实现很简单，就是跟安全整数的两个边界值比较一下。

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

实际使用这个函数时，需要注意。验证运算结果是否落在安全整数的范围内，不要只验证运算结果，而要同时验证参与运算的每个值。

Number.isSafeInteger(9007199254740993)
    // false
    Number.isSafeInteger(990)
    // true
    Number.isSafeInteger(9007199254740993 - 990)
    // true
    9007199254740993 - 990
    // 返回结果 9007199254740002
    // 正确答案应该是 9007199254740003

## Math对象的扩展 ##

ES6在Math对象上新增了17个与数学相关的方法。所有这些方法都是静态方法，只能在Math对象上调用。

**Math.trunc()**

Math.trunc方法用于去除一个数的小数部分，返回整数部分。  
对于非数值，Math.trunc内部使用Number方法将其先转为数值。  
对于空值和无法截取整数的值，返回NaN。

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

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

**Math.sign()**

Math.sign方法用来判断一个数到底是正数、负数、还是零。  
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。

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

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方法用于计算一个数的立方根。  
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。

**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。

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

clz32这个函数名就来自”count leading zero bits in 32-bit binary representations of a number“（计算32位整数的前导0）的缩写。

左移运算符（<<）与Math.clz32方法直接相关。

对于小数，Math.clz32方法只考虑整数部分。

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.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。

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

如果只考虑最后32位，大多数情况下，Math.imul(a, b)与a \* b的结果是相同的，即该方法等同于(a \* b)|0的效果（超过32位的部分溢出）。  
之所以需要部署这个方法，是因为JavaScript有精度限制，超过2的53次方的值无法精确表示。这就是说，对于那些很大的数的乘法，低位数值往往都是不精确的，Math.imul方法可以返回正确的低位数值。

**Math.fround()**

Math.fround方法返回一个数的单精度浮点数形式。

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

对于整数来说，Math.fround方法返回结果不会有任何不同，区别主要是那些无法用64个二进制位精确表示的小数。这时，Math.fround方法会返回最接近这个小数的单精度浮点数。

**Math.hypot()**

Math.hypot方法返回所有参数的平方和的平方根。

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

如果参数不是数值，Math.hypot方法会将其转为数值。只要有一个参数无法转为数值，就会返回NaN。

**对数方法**

ES6新增了4个对数相关方法。

**Math.expm1()**

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

**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。

**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。

**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。

**三角函数方法**

ES6新增了6个三角函数方法。

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 ##

ES7新增了一个指数运算符（\*\*），目前Babel转码器已经支持。

2 ** 2 // 4
    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（\*\*=）。

let a = 2;
    a **= 2;
    // 等同于 a = a * a;
    
    let b = 3;
    b **= 3;
    // 等同于 b = b * b * b;