ES6数字扩展(1)

作者: CodeMT | 来源:发表于2018-09-15 20:37 被阅读216次

指数运算符

     ES2016引入的唯一一个JS语法变化是求幂运算符,它是一种将指数应用于基数的数学运算。JS已有的Math.pow()方法可以执行求幂运算,但它也是为数不多的需要通过方法而不是正式的运算符来进行求幂

求幂运算符是两个星号(**)左操作数是基数,右操作数是指数

指数运算符可以与等号结合,形成一个新的赋值运算符(**=)

[注意]在 V8 引擎中,指数运算符与Math.pow的实现不相同,对于特别大的运算结果,两者会有细微的差异 Math.pow(99, 99) // 3.697296376497263e+197   99 ** 99 // 3.697296376497268e+197

【运算顺序】

求幂运算符具有JS中所有二进制运算符的优先级(一元运算符的优先级高于**),这意味着它首先应用于所有复合操作

                                                    let result = 2 * 5 ** 2console.log(result) // 50

先计算5的二次方,然后将得到的值乘以2,最终结果为50

【运算限制】

取幂运算符确实有其他运算符没有的一些不寻常的限制,它左侧的一元表达式只能使用++或--

                                                    //语法错误let result =-5 ** 2

此示例中的-5的写法是一个语法错误,因为运算的顺序是不明确的。-是只适用于5呢,还是适用于表达式5**2的结果?禁用求幂运算符左侧的二元表达式可以消除歧义。要明确指明意图,需要用括号包裹-5或5**2

                         //可以包裹5**2let result1 =-(5 ** 2)//-25//也可以包裹-5let result2 = (-5) ** 2// 等于25

如果在表达式两端放置括号,则-将应用于整个表达式;如果在-5两端放置括号,则表明想计算-5的二次幕

      在求幕运算符左侧无须用括号就可以使用++和--,因为这两个运算符都明确定义了作用于操作数的行为。前缀++或--会在其他所有操作发生之前更改操作数,而后缀版本直到整个表达式被计算过后才会进行改变。这两个用法在运算付左侧都是安全的

在这个示例中,num1在应用取幂运算符之前先加1,所以num1变为3,运算结果为9;而num2取幂运算的值保持为2,之后再减1

不同进制

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// true0o767 === 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

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')  // 7Number('0o10')  // 8

Number方法

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

Number.isFinite()

Number.isFinite()用来检查一个数值是否为有限的(finite)

       与原有的isFinite()方法的不同之处在于,Number.isFinite()方法没有隐式的Number()类型转换,对于非数值一律返回false

ES5 可以通过下面的代码,部署Number.isFinite方法

Number.isNaN()

      Number.isNaN()用来检查一个值是否为NaN

与原有的isNaN()方法不同,不存在隐式的Number()类型转换,非NaN一律返回false

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

【parseInt()】

目的是逐步减少全局性方法,使得语言逐步模块化                                                                                            Number.parseInt === parseInt// trueNumber.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JS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

                                       ES5 可以通过下面的代码,部署Number.isInteger()


Number常量

【Number.EPSILON】

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

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

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

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】

      JS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

上面代码中,超出2的53次方之后,一个数就不精确了

【Number.MAX_SAFE_INTEGER、Number.MIN_SAFE_INTEGER】

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

上面代码中,可以看到JS能够精确表示的极限

Number.isSafeInteger()

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

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

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

  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

Math对象

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)     // 4Math.trunc(4.9)         // 4Math.trunc(-4.1)       // -4Math.trunc(-4.9) // -4Math.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);// NaNMath.trunc('foo');// NaNMath.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) {  returnx < 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。对于非数值,会先将其转换为数值

它会返回以下五种值

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.cbrt

Math.cbrt方法用于计算一个数的立方根

       Math.cbrt(-1) // -1Math.cbrt(0)// 0Math.cbrt(1)// 1Math.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') // 2Math.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) {  vary = Math.pow(Math.abs(x), 1/3);returnx < 0 ? -y : y;

};

Math.clz32

JS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

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

  左移运算符(<<)与Math.clz32方法直接相关

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

  对于小数,Math.clz32方法只考虑整数部分

Math.clz32(3.2) // 30Math.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.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)// 8Math.imul(-1, 8)// -8Math.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JS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,JS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)// 0Math.fround(1)// 1Math.fround(1.337)// 1.3370000123977661Math.fround(1.5)// 1.5Math.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) {  returnnewFloat32Array([x])[0];

};

Math.hypot

Math.hypot方法返回所有参数的平方和的平方根

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

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.expm1(-1) // -0.6321205588285577Math.expm1(0)// 0Math.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) {  returnMath.exp(x) - 1;

};

Math.log1p(x)

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)// 0.6931471805599453Math.log1p(0)// 0Math.log1p(-1)// -InfinityMath.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) {  returnMath.log(1 +x);

};

Math.log10(x)

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)// 0.3010299956639812Math.log10(1)// 0Math.log10(0)// -InfinityMath.log10(-2)// NaNMath.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) {  returnMath.log(x) /Math.LN10;

};

【Math.log2(x)】

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)// 1.584962500721156Math.log2(2)// 1Math.log2(1)// 0Math.log2(0)// -InfinityMath.log2(-2)// NaNMath.log2(1024)// 10Math.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) {  returnMath.log(x) /Math.LN2;

};

ES6新增了6个双曲函数方法

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)

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