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主题

数值 ​

概述 ​

整数和浮点数 ​

JavaScript 内部，所有数字都是以 64 位浮点数形式储存，即使整数也是如此。所以，1与1.0是相同的，是同一个数。

js
1 === 1.0; // true

这就是说，JavaScript 语言的底层根本没有整数，所有数字都是小数（64 位浮点数）。容易造成混淆的是，某些运算只有整数才能完成，此时 JavaScript 会自动把 64 位浮点数，转成 32 位整数，然后再进行运算。

由于浮点数不是精确的值，所以涉及小数的比较和运算要特别小心。

js
0.1 + 0.2 === 0.3
// false

0.3 / 0.1
// 2.9999999999999996

(0.3 - 0.2) === (0.2 - 0.1)
// false

数值精度 ​

根据国际标准 IEEE 754，JavaScript 浮点数的 64 个二进制位，从最左边开始，是这样组成的。

  • 第 1 位：符号位，0表示正数，1表示负数
  • 第 2 位到第 12 位（共 11 位）：指数部分
  • 第 13 位到第 64 位（共 52 位）：小数部分（即有效数字）

符号位决定了一个数的正负，指数部分决定了数值的大小，小数部分决定了数值的精度。

指数部分一共有 11 个二进制位，因此大小范围就是 0 到 2047。IEEE 754 规定，如果指数部分的值在 0 到 2047 之间（不含两个端点），那么有效数字的第一位默认总是 1，不保存在 64 位浮点数之中。也就是说，有效数字这时总是1.xx...xx的形式，其中xx..xx的部分保存在 64 位浮点数之中，最长可能为 52 位。因此，JavaScript 提供的有效数字最长为 53 个二进制位。

(-1)^符号位 * 1.xx...xx * 2^指数部分

上面公式是正常情况下（指数部分在 0 到 2047 之间），一个数在 JavaScript 内部实际的表示形式。

精度最多只能到 53 个二进制位，这意味着，绝对值小于 2 的 53 次方的整数，即-253 到 253，都可以精确表示。

js
Math.pow(2, 53);
// 9007199254740992

Math.pow(2, 53) + 1;
// 9007199254740992

Math.pow(2, 53) + 2;
// 9007199254740994

Math.pow(2, 53) + 3;
// 9007199254740996

Math.pow(2, 53) + 4;
// 9007199254740996

上面代码中，大于 2 的 53 次方以后，整数运算的结果开始出现错误。所以，大于 2 的 53 次方的数值，都无法保持精度。由于 2 的 53 次方是一个 16 位的十进制数值，所以简单的法则就是，JavaScript 对 15 位的十进制数都可以精确处理。

js
Math.pow(2, 53);
// 9007199254740992

// 多出的三个有效数字，将无法保存
9007199254740992111;
// 9007199254740992000

上面示例表明，大于 2 的 53 次方以后，多出来的有效数字（最后三位的111）都会无法保存，变成 0。

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。

js
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。

js
Math.pow(2, -1075); // 0

下面是一个实际的例子。

js
var x = 0.5;

for (var i = 0; i < 25; i++) {
	x = x * x;
}

x; // 0

上面代码中，对0.5连续做 25 次平方，由于最后结果太接近 0，超出了可表示的范围，JavaScript 就直接将其转为 0。

JavaScript 提供Number对象的MAX_VALUE和MIN_VALUE属性，返回可以表示的具体的最大值和最小值。

js
Number.MAX_VALUE; // 1.7976931348623157e+308
Number.MIN_VALUE; // 5e-324

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。

js
123e3 // 123000
123e-3 // 0.123
-3.1E+12
.1e-23

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。

js
1234567890123456789012;
// 1.2345678901234568e+21

123456789012345678901;
// 123456789012345680000

（2）小数点后的零多于 5 个。

js
// 小数点后紧跟5个以上的零，
// 就自动转为科学计数法
0.0000003; // 3e-7

// 否则，就保持原来的字面形式
0.000003; // 0.000003

数值的进制 ​

使用字面量（literal）直接表示一个数值时，JavaScript 对整数提供四种进制的表示方法：十进制、十六进制、八进制、二进制。

  • 十进制：没有前导 0 的数值。
  • 八进制：有前缀0o或0O的数值，或者有前导 0、且只用到 0-7 的八个阿拉伯数字的数值。
  • 十六进制：有前缀0x或0X的数值。
  • 二进制：有前缀0b或0B的数值。

默认情况下，JavaScript 内部会自动将八进制、十六进制、二进制转为十进制。下面是一些例子。

js
0xff; // 255
0o377; // 255
0b11; // 3

如果八进制、十六进制、二进制的数值里面，出现不属于该进制的数字，就会报错。

js
0xzz // 报错
0o88 // 报错
0b22 // 报错

上面代码中，十六进制出现了字母z、八进制出现数字8、二进制出现数字2，因此报错。

通常来说，有前导 0 的数值会被视为八进制，但是如果前导 0 后面有数字8和9，则该数值被视为十进制。

js
0888; // 888
0777; // 511

前导 0 表示八进制，处理时很容易造成混乱。ES5 的严格模式和 ES6，已经废除了这种表示法，但是浏览器为了兼容以前的代码，目前还继续支持这种表示法。

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。

js
-0 === +0; // true
0 === -0; // true
0 === +0; // true

几乎所有场合，正零和负零都会被当作正常的0。

js
+0 // 0
-0 // 0
(-0).toString() // '0'
(+0).toString() // '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。

js
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。

js
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。

js
Math.acos(2); // NaN
Math.log(-1); // NaN
Math.sqrt(-1); // NaN

0除以0也会得到NaN。

js
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。

js
typeof NaN; // 'number'

（2）运算规则

NaN不等于任何值，包括它本身。

js
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。

js
[NaN].indexOf(NaN); // -1

NaN在布尔运算时被当作false。

js
Boolean(NaN); // false

NaN与任何数（包括它自己）的运算，得到的都是NaN。

js
NaN + 32; // NaN
NaN - 32; // NaN
NaN * 32; // NaN
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。

js
// 场景一
Math.pow(2, 1024);
// Infinity

// 场景二
0 / 0; // NaN
1 / 0; // Infinity

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。

js
Infinity === -Infinity // false

1 / -0 // -Infinity
-1 / -0 // Infinity

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）。

js
Infinity > 1000 // true
-Infinity < -1000 // true

Infinity与NaN比较，总是返回false。

js
Infinity > NaN // false
-Infinity > NaN // false

Infinity < NaN // false
-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。

js
5 * Infinity; // Infinity
5 - Infinity; // -Infinity
Infinity / 5; // Infinity
5 / Infinity; // 0

0 乘以Infinity，返回NaN；0 除以Infinity，返回0；Infinity除以 0，返回Infinity。

js
0 * Infinity; // NaN
0 / Infinity; // 0
Infinity / 0; // Infinity

Infinity加上或乘以Infinity，返回的还是Infinity。

js
Infinity + Infinity; // Infinity
Infinity * Infinity; // Infinity

Infinity减去或除以Infinity，得到NaN。

js
Infinity - Infinity; // NaN
Infinity / Infinity; // NaN

Infinity与null计算时，null会转成 0，等同于与0的计算。

null * Infinity // NaN
null / Infinity // 0
Infinity / null // Infinity

Infinity与undefined计算，返回的都是NaN。

js
undefined + Infinity; // NaN
undefined - Infinity; // NaN
undefined * Infinity; // NaN
undefined / Infinity; // NaN
Infinity / undefined; // 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。

js
parseInt('123'); // 123

如果字符串头部有空格，空格会被自动去除。

js
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。

js
parseInt(1.23); // 1
// 等同于
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。

js
parseInt('8a'); // 8
parseInt('12**'); // 12
parseInt('12.34'); // 12
parseInt('15e2'); // 15
parseInt('15px'); // 15

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。

js
parseInt('abc'); // NaN
parseInt('.3'); // NaN
parseInt(''); // NaN
parseInt('+'); // NaN
parseInt('+1'); // 1

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。

js
parseInt('0x10'); // 16

如果字符串以0开头，将其按照 10 进制解析。

js
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。

js
parseInt(1000000000000000000000.5); // 1
// 等同于
parseInt('1e+21'); // 1

parseInt(0.0000008); // 8
// 等同于
parseInt('8e-7'); // 8

（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。

js
parseInt('1000'); // 1000
// 等同于
parseInt('1000', 10); // 1000

下面是转换指定进制的数的例子。

js
parseInt('1000', 2); // 8
parseInt('1000', 6); // 216
parseInt('1000', 8); // 512

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。

js
parseInt('10', 37); // NaN
parseInt('10', 1); // NaN
parseInt('10', 0); // 10
parseInt('10', null); // 10
parseInt('10', undefined); // 10

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。

js
parseInt('1546', 2); // 1
parseInt('546', 2); // NaN

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。

js
parseInt(0x11, 36); // 43
parseInt(0x11, 2); // 1

// 等同于
parseInt(String(0x11), 36);
parseInt(String(0x11), 2);

// 等同于
parseInt('17', 36);
parseInt('17', 2);

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。

js
parseInt(011, 2); // NaN

// 等同于
parseInt(String(011), 2);

// 等同于
parseInt(String(9), 2);

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。

js
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。

js
parseFloat('314e-2'); // 3.14
parseFloat('0.0314E+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。

js
parseFloat('3.14more non-digit characters'); // 3.14

parseFloat方法会自动过滤字符串前导的空格。

js
parseFloat('\t\v\r12.34\n '); // 12.34

如果参数不是字符串，则会先转为字符串再转换。

js
parseFloat([1.23]); // 1.23
// 等同于
parseFloat(String([1.23])); // 1.23

如果字符串的第一个字符不能转化为浮点数，则返回NaN。

js
parseFloat([]); // NaN
parseFloat('FF2'); // NaN
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。

js
parseFloat(true); // NaN
Number(true); // 1

parseFloat(null); // NaN
Number(null); // 0

parseFloat(''); // NaN
Number(''); // 0

parseFloat('123.45#'); // 123.45
Number('123.45#'); // NaN

isNaN() ​

isNaN方法可以用来判断一个值是否为NaN。

js
isNaN(NaN); // true
isNaN(123); // false

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。

js
isNaN('Hello'); // true
// 相当于
isNaN(Number('Hello')); // true

出于同样的原因，对于对象和数组，isNaN也返回true。

js
isNaN({}); // true
// 等同于
isNaN(Number({})); // true

isNaN(['xzy']); // true
// 等同于
isNaN(Number(['xzy'])); // true

但是，对于空数组和只有一个数值成员的数组，isNaN返回false。

js
isNaN([]); // false
isNaN([123]); // false
isNaN(['123']); // 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。

js
function myIsNaN(value) {
	return typeof value === 'number' && isNaN(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。

js
function myIsNaN(value) {
	return value !== 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。

js
isFinite(Infinity); // false
isFinite(-Infinity); // false
isFinite(NaN); // false
isFinite(undefined); // false
isFinite(null); // true
isFinite(-1); // true

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。

参考: 数值 - JavaScript 教程 - 网道