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。
(function (global) {
var global_isfinite = global.isfinite;
object.defineproperty(number, 'isfinite', {
value: function isfinite(value) {
return typeof value === 'number' && global_isfinite(value);
},
configurable: true,
enumerable: false,
writable: true
});
})(this);
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()
。
(function (global) {
var global_isnan = global.isnan;
object.defineproperty(number, 'isnan', {
value: function isnan(value) {
return typeof value === 'number' && global_isnan(value);
},
configurable: true,
enumerable: false,
writable: true
});
})(this);
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.parseint === parseint // true
number.parsefloat === parsefloat // true
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()
。
(function (global) {
var floor = math.floor,
isfinite = global.isfinite;
object.defineproperty(number, 'isinteger', {
value: function isinteger(value) {
return typeof value === 'number' && isfinite(value) &&
value > -9007199254740992 && value < 9007199254740992 &&
floor(value) === value;
},
configurable: true,
enumerable: false,
writable: true
});
})(this);
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
上面代码中,可以看到javascript能够精确表示的极限。
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
上面代码中,9007199254740993
不是一个安全整数,但是number.issafeinteger
会返回结果,显示计算结果是安全的。这是因为,这个数超出了精度范围,导致在计算机内部,以9007199254740992
的形式储存。
9007199254740993 === 9007199254740992
// true
所以,如果只验证运算结果是否为安全整数,很可能得到错误结果。下面的函数可以同时验证两个运算数和运算结果。
function trusty (left, right, result) {
if (
number.issafeinteger(left) &&
number.issafeinteger(right) &&
number.issafeinteger(result)
) {
return result;
}
throw new rangeerror('operation cannot be trusted!');
}
trusty(9007199254740993, 990, 9007199254740993 - 990)
// rangeerror: operation cannot be trusted!
trusty(1, 2, 3)
// 3
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。
math.trunc(4.1) // 4
math.trunc(4.9) // 4
math.trunc(-4.1) // -4
math.trunc(-4.9) // -4
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。
math.trunc('123.456')
// 123
对于空值和无法截取整数的值,返回nan。
math.trunc(nan); // nan
math.trunc('foo'); // nan
math.trunc(); // 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。
math.sign(-5) // -1
math.sign(5) // +1
math.sign(0) // +0
math.sign(-0) // -0
math.sign(nan) // nan
math.sign('foo'); // nan
math.sign(); // 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。
math.cbrt(-1) // -1
math.cbrt(0) // 0
math.cbrt(1) // 1
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。
math.cbrt('8') // 2
math.cbrt('hello') // 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.cbrt = math.cbrt || function(x) {
var y = math.pow(math.abs(x), 1/3);
return x < 0 ? -y : y;
};
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
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 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。
math.clz32(0) // 32
math.clz32(1) // 31
math.clz32(1 << 1) // 30
math.clz32(1 << 2) // 29
math.clz32(1 << 29) // 2
对于小数,math.clz32
方法只考虑整数部分。
math.clz32(3.2) // 30
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
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。
(0x7fffffff * 0x7fffffff)|0 // 0
上面这个乘法算式,返回结果为0。但是由于这两个二进制数的最低位都是1,所以这个结果肯定是不正确的,因为根据二进制乘法,计算结果的二进制最低位应该也是1。这个错误就是因为它们的乘积超过了2的53次方,javascript无法保存额外的精度,就把低位的值都变成了0。math.imul
方法可以返回正确的值1。
math.imul(0x7fffffff, 0x7fffffff) // 1
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。
对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。
math.fround = math.fround || function(x) {
return new float32array([x])[0];
};
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
上面代码中,3的平方加上4的平方,等于5的平方。
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。
(1) math.expm1()
math.expm1(x)
返回ex - 1,即math.exp(x) - 1
。
math.expm1(-1) // -0.6321205588285577
math.expm1(0) // 0
math.expm1(1) // 1.718281828459045
对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。
math.expm1 = math.expm1 || function(x) {
return math.exp(x) - 1;
};
(2)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.log1p(1) // 0.6931471805599453
math.log1p(0) // 0
math.log1p(-1) // -infinity
math.log1p(-2) // 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.log1p = math.log1p || function(x) {
return math.log(1 + x);
};
(3)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.log10(2) // 0.3010299956639812
math.log10(1) // 0
math.log10(0) // -infinity
math.log10(-2) // nan
math.log10(100000) // 5
对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。
math.log10 = math.log10 || function(x) {
return math.log(x) / math.ln10;
};
(4)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。
math.log2(3) // 1.584962500721156
math.log2(2) // 1
math.log2(1) // 0
math.log2(0) // -infinity
math.log2(-2) // nan
math.log2(1024) // 10
math.log2(1 << 29) // 29
对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。
math.log2 = math.log2 || function(x) {
return math.log(x) / math.ln2;
};
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;