数值的扩展

vivien 2024/1/31 JavaScript

# 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。如果要将它们转为十进制，要使用Number()方法。

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

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# 数值分隔符

ES2021允许JavaScript的数值使用下划线（_）作为分隔符。这个数值分隔符没有指定间隔的位数，可以每三位添加一个分隔符，也可以每一位、每两位、每四位添加一个。小数和科学计数法也可以使用数值分隔符。数值分隔符只是一种书写便利，对JavaScript内部数值的存储和输出并没有影响。

数值分隔符有几个使用注意点：①不能放在数值的最前面(leading)或最后面(trailing)。②不能两个或两个以上的分隔符连在一起。③小数点的前后不能有分隔符。④科学计数法里面，表示指数的e或E前后不能有分隔符。

除了十进制，其他进制的数值也可以使用分隔符。数值分隔符可以按字节顺序分隔数值，这在操作二进制位时，非常有用。注意，分隔符不能紧跟着进制的前缀0b、0B、0o、0O、0x、0X。

Number()、parseInt()、parseFloat()这三个将字符串转成数值的函数，不支持数值分隔符。主要原因是语言的设计者认为，数值分隔符主要是为了编码时书写数值的方便，而不是为了处理外部输入的数据。

12345_00 === 1_234_500 // true
1e10_000 // 科学计数法
0.000_001 // 小数
0b1010_0001_1000_0101 // 二进制

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# Number.isFinite(), Number.isNaN()

Number.isFinite()用来检查一个数值是否为有限的(finite)，即不是Infinity。如果参数类型不是数值，一律返回false。
Number.isNaN()用来检查一个值是否为NaN。如果参数类型不是NaN，一律返回false，只有对于NaN才返回true，。

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

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# 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。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('12.34') // 12
Number.parseFloat('123.45#') // 123.45
Number.parseInt === parseInt // true
Number.parseFloat === parseFloat // true

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# Number.isInteger()

Number.isInteger()用来判断一个数值是否为整数，如果参数不是数值，返回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。如果对数据精度的要求较高，不建议使用Number.isInteger()判断一个数值是否为整数。

//由于JS数值存储为64位双精度格式，数值精度最多可以达到53个二进制位(1个隐藏位与52个有效位)。超过这个限度，第54位及后面的位就会被丢弃，这时可能会误判。
Number.isInteger(3.0000000000000002) // true  精度达到了小数点后16个十进制位，转成二进制位超过了53个二进制位，导致最后的那个2被丢弃了。
Number.isInteger(5E-324) // false
//数值的绝对值<Number.MIN_VALUE(5E-324)，即<JS能分辨的最小值，会被自动转为 0, 这时也会误判。
Number.isInteger(5E-325) // true   5E-325由于值太小，会被自动转为0，因此返回true

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# Number.EPSILON

ES6在Number对象上面新增一个极小的常量Number.EPSILON，它表示1与大于1 的最小浮点数之间的差。实际上是JS 能够表示的最小精度，误差若小于这个值，就可以认为已经没有意义了，即不存在误差了。引入的目的在于为浮点数计算，实质是一个可以接受的最小误差范围。

0.1 + 0.2  // 0.30000000000000004
0.1 + 0.2 - 0.3  // 5.551115123125783e-17
5.551115123125783e-17.toFixed(20)  // '0.00000000000000005551'
//Number.EPSILON可以用来设置能够接受的误差范围，如果两个浮点数的差小于这个值，就认为这两个浮点数相等。
function withinErrorMargin (left, right) {
  return Math.abs(left - right) < Number.EPSILON * Math.pow(2, 2);
} // 部署一个误差检查函数
0.1 + 0.2 === 0.3 // false
withinErrorMargin(0.1 + 0.2, 0.3) // true
1.1 + 1.3 === 2.4 // false
withinErrorMargin(1.1 + 1.3, 2.4) // true

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# 安全整数和 Number.isSafeInteger()

JS能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。ES6引入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。JavaScript 能够精确表示的极限是-2^53+1到2^53-1。

Math.pow(2, 53) //9007199254740992
Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1 // true 超出2^53之后，一个数就不精确了
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

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

Number.isSafeInteger(-Infinity) // false
Number.isSafeInteger(1.2) // false。1.2不是一个整数，而是一个浮点数，返回false
Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER) // true

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# Math 对象的扩展

在Math对象上新增了17个与数学相关的方法。所有方法都是静态的，只能在Math对象上调用。

# 常见方法

Math.trunc(x)：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。

Math.trunc(-4.9) // -4
Math.trunc('123.456') // 123
Math.trunc('foo'); // NaN

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Math.sign(x)：用来判断一个数到底是正数、负数、还是零。它会返回五种值：①参数为正数，返回+1；②参数为负数，返回-1；③参数为 0，返回0；④参数为-0，返回-0;⑤其他值，返回NaN。对于非数值，会先将其转换为数值。对于那些无法转为数值的值，会返回NaN。

Math.sign(0) // +0
Math.sign(-0) // -0
Math.sign('foo')  // NaN

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Math.cbrt()：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.cbrt('8') // 2
Math.cbrt('hello') // NaN

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Math.clz32()：将参数转为32位无符号整数的形式，然后返回这个32位值里面有多少个前导0。

Math.clz32(0) // 32
Math.clz32(1000) // 22
//左移运算符（<<）与Math.clz32方法直接相关
Math.clz32(1 << 2) // 29
//对于小数，Math.clz32方法只考虑整数部分
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(Infinity) // 32

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Math.imul()：返回两个数以32位带符号整数形式相乘的结果，返回一个32位的带符号整数。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
Math.imul(0x7fffffff, 0x7fffffff) // 1

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Math.fround()：返回一个数的32位单精度浮点数形式。如果小数的精度超过24个二进制位，返回值就会不同于原值，否则返回值不变（即与64位双精度值一致）。对于 NaN 和 Infinity，此方法返回原值。对于其它类型的非数值，Math.fround 方法会先将其转为数值，再返回单精度浮点数。

Math.fround(1.125) // 1.125 未丢失有效精度
Math.fround(0.3)   // 0.30000001192092896 丢失精度
Math.fround({})    // NaN

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Math.hypot()：返回所有参数的平方和的平方根。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。

Math.hypot(3, 4);        // 5

# 对数方法

Math.expm1(x)：返回 ex - 1，即Math.exp(x) - 1。
Math.log1p(x)：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(x)：返回以 10 为底的x的对数。如果x小于 0，则返回 NaN。
Math.log2(x)：返回以 2 为底的x的对数。如果x小于 0，则返回 NaN。

# 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新增了指数运算符()。这个运算符是右结合，而不是常见的左结合。多个指数运算符连用时，是从最右边开始计算的。指数运算符可以与等号结合，形成一个新的赋值运算符（=）。

2 ** 3 ** 2 // 相当于 2 ** (3 ** 2)
// 512 首先计算的是第二个指数运算符，而不是第一个
let a = 1.5;
a **= 2; // 等同于 a = a * a;
let b = 4;
b **= 3; // 等同于 b = b * b * b;

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# BigInt 数据类型

BigInt只用来表示整数，没有位数的限制，任何位数的整数都可以精确表示。为了与Number类型区别，BigInt 类型的数据必须添加后缀n。

0b1101n // 二进制 可以使用各种进制表示，都要加上后缀n。
42n === 42 // false BigInt 与普通整数是两种值，它们之间并不相等。
typeof 123n // 'bigint' typeof运算符对于 BigInt 类型的数据返回bigint。
-42n // 正确 BigInt 可以使用负号（-），但是不能使用正号（+），因为会与 asm.js 冲突。
+42n // 报错

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可以用Boolean()、Number()和String()这三个方法，将BigInt转为布尔值、数值和字符串类型。

数学运算方面，BigInt 类型的+、-、*和**这四个二元运算符，与Number类型的行为一致。除法运算/会舍去小数部分，返回一个整数。

BigInt 对应的布尔值，与 Number 类型一致，即0n会转为false，其他值转为true。

比较运算符（比如>）和相等运算符（==）允许 BigInt 与其他类型的值混合计算，因为这样做不会损失精度。

BigInt 与字符串混合运算时，会先转为字符串，再进行运算。

正则的扩展函数的扩展

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