《JavaScript 闯关记》之变量和数据类型

当程序需要将值保存起来以备将来使用时,便将其赋值给一个变量,值的类型称作数据类型。

变量

JavaScript 的变量是松散类型的,所谓松散类型就是可以用来保存任何类型的数据。换句话说,每个变量仅仅是一个用于保存值的占位符而已。定义变量时要使用关键字 var 来声明的,如下所示:

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var message;

这行代码定义了一个名为 message 的变量,该变量可以用来保存任何值(像这样未经过初始化的变量,会保存一个特殊的值 undefined)。JavaScript 也支持直接初始化变量,因此在定义变量的同时就可以设置变量的值,如下所示:

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var message = "hello";

此时,变量 message 中保存了一个字符串值 "hello"。像这样初始化变量并不会把它标记为字符串类型,因此,可以在修改变量值的同时修改值的类型。如下所示:

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var message = "hello";
message = 100; // 有效的语句,不好的写法

在这个例子中,变量 message 一开始保存了一个字符串值 "hello",然后该值又被一个数字值100取代。虽然我们不建议修改变量所保存值的类型,但这种操作在 JavaScript 中完全有效。

有一点必须注意,即使用 var 运算符定义的变量是的该作用域中的局部变量。也就是说,如果在函数中使用 var 定义一个变量,那么这个变量在函数退出后就会被销毁,例如:

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function test(){
var message = "hello"; // 局部变量
}
test();
console.log(message); // 产生错误

这里,变量 message 是在函数中使用 var 定义的,是局部变量。当函数被调用时,就会创建该变量并为其赋值。而在此之后,这个变量又会立即被销毁,因此例子中的下一行代码就会导致错误。不过,可以像下面这样省略 var 运算符,从而创建一个全局变量:

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function test(){
message = "hello"; // 全局变量,不好的写法
}
test();
console.log(message); // "hello"

这个例子省略了 var 运算符,因而 message 就成了全局变量。这样,只要调用一次 test() 函数,这个变量就有了定义,就可以在函数外部的任何地方被访问到。

虽然省略 var 运算符可以定义全局变量,但这也不是推荐的做法,因为在局部作用域中定义全局变量很难维护,给未经声明的变量赋值在严格模式下会抛出 ReferenceError 错误。

数据类型

JavaScript 中有5种简单数据类型(也称为「基本数据类型」或「原始数据类型」):UndefinedNullBooleanNumberString 。还有1种复杂数据类型 ObjectObject 本质上是由一组无序的名值对组成的。JavaScript 不支持任何创建自定义类型的机制,所有值最终都将是上述6种数据类型之一。

typeof 运算符

鉴于 JavaScript 是松散类型的,因此需要有一种手段来检测给定变量的数据类型,typeof 就是负责提供这方面信息的运算符。对一个值使用 typeof 运算符可能返回下列某个字符串:

  • "undefined",如果这个值未声明或已声明但未初始化。
  • "boolean",如果这个值是布尔值。
  • "string",如果这个值是字符串。
  • "number",如果这个值是数值。
  • "object",如果这个值是对象或 null
  • "function",如果这个值是函数。

下面是几个使用 typeof 运算符的例子:

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var message = "some string";
console.log(typeof message); // "string"
console.log(typeof(message)); // "string"
console.log(typeof 95); // "number"

从以上例子可以看出,typeof 运算符既可以对变量使用,又可以对字面量使用。由于 typeof 是一个运算符而不是函数,因此例子中的圆括号尽管可以使用,但并不提倡。

typeof null 结果是 "object" 是历史遗留 Bug,在 ECMAScript 6中,曾经有提案为历史平反, 将 type null 的值纠正为 "null",但最后该提案被拒。理由是历史遗留代码太多,不如继续将错就错。

从技术角度讲,函数在 JavaScript 中是对象,不是一种数据类型。然而,函数也确实有一些特殊的属性,因此通过 typeof 运算符来区分函数和其他对象是有必要的。

扩展阅读「为什么 JavaScript 里面 typeof null 的值是 "object"?」
https://www.zhihu.com/question/21691758

扩展阅读「MDN 之 typeof
https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/typeof

扩展阅读「JavaScript 检测原始值、引用值、属性」
http://shijiajie.com/2016/06/20/javascript-maintainable-javascript-validate1/

扩展阅读「JavaScript 检测之 basevalidate.js」
http://shijiajie.com/2016/06/25/javascript-maintainable-javascript-basevalidatejs/

Undefined 类型

Undefined 类型只有1个值,即 undefined。使用 var 声明变量但未对其加以初始化时,这个变量的值就是 undefined,直接使用未声明的变量会产生错误。对未声明或已声明但未初始化的变量执行 typeof 运算符会返回 "undefined" 值,例如:

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var message;    // 这个变量声明之后默认取得了 undefined 值
// var age // 这个变量并没有声明

console.log(message); // "undefined"
console.log(age); // 产生错误
console.log(typeof message); // "undefined"
console.log(typeof age); // "undefined"

Null 类型

Null 类型也只有1个值,即 null。它用来表示值的空缺。你可以认为 undefined 是表示系统级的、出乎意料的或类似错误的值的空缺,而 null 是表示程序级的、正常的或在意料之中的值的空缺。在下列场景中应当使用 null

  • 用来初始化一个变量,这个变量可能赋值为一个对象。
  • 用来和一个已经初始化的变量比较,这个变量可以是也可以不是一个对象。
  • 当函数的参数期望是对象时,作用参数传入。
  • 当函数的返回值期望是对象时,作用返回值传出。

在下列场景中不应当使用 null

  • 不要使用 null 来检测是否传入了某个参数。
  • 不要使用 null 来检测一个未初始化的变量。

Boolean 类型

Boolean 类型是 JavaScript 中使用得最多的一种类型,该类型只有两个字面值:truefalse。需要注意的是,他们是区分大小写的,也就是说 TrueFalse(以及其他的混合大小写形式)都不是 Boolean 值,只是标识符。

虽然 Boolean 类型的字面值只有两个,但 JavaScript 中所有类型的值都能使用 if 语句或 Boolean() 函数转换为对应的 Boolean 值,例如:

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var message = "Hello world!";
if (message){
console.log("Value is true."); // 被执行
}
var messageAsBoolean = Boolean(message);
console.log(messageAsBoolean); // true

下表给出了各种数据类型及其对应的转换规则。

数据类型 转换为true的值 转换为false的值
Undefined - undefined
Null - null
Boolean true false
String 任何非空字符串 “”(空字符串)
Number 任何非零数字值(包括无穷大) 0和NaN
Object 任何对象 -

Number 类型

Number 类型是 JavaScript 中最令人关注的数据类型,这种类型使用 IEEE 754 格式来表示整数和浮点数值(浮点数值在某些语言中也被称为双精度数值)。和其他编程语言不同,JavaScript 中的所有数字均用浮点数值表示。

扩展阅读「IEEE 754-1985」
https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754-1985

整数

在 JavaScript 中进行算术计算时,所有以八进制和十六进制表示的数值最终都将被转换成十进制数值。例如:

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var a = 10;         // 十进制
var b = 023; // 八进制
var c = 0x12ac; // 十六进制
console.log(b); // 19
console.log(c); // 4780

八进制第一位必须是0,后面跟八进制序列0到7,如果超出了范围,则忽略前导0,后面的数值当做十进制解析,例如:089会被解析为89。(八进制字面量在严格模式下是无效的,会抛出错误。)

十六进制前两位必须是 0x 或 0X,后跟十六进制序列0~9、a~f(不区分大小写),如果超出了范围,则会报语法错误。

浮点数

所谓浮点数值,就是该数值中必须包含一个小数点,并且小数点后面必须至少有一位数字。虽然小数点前面可以没有整数,但我们不推荐这种写法。例如:

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var a = 1.1;
var b = 0.1;
var c = .1; // 有效,但不推荐

JavaScript 会不失时机的将浮点数转换成整数。例如:

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var a = 5.;      // 解析成整数5
var b = 5.0; // 解析成整数5

对于极大或者极小的数值,可采用科学技术法(也称e表示法)。JavaScript 会将那些小数点后面带有6个零以上的小于1的浮点数值转换为以e表示法表示的数值。例如:

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var a = 3.14e7;             // 等于31400000
var b = 3.14E-7; // 等于0.000000314
console.log(0.0000003); // 3e-7

浮点数值的最高精度是17位小数,但在进行算术计算时其精确度远远不如整数,例如:

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console.log(0.1 + 0.2);     // 0.30000000000000004

这个舍入误差会导致无法测试特定的浮点数值,因此,永远不要测试某个特定的浮点数值

正无穷、负无穷

由于内存限制,JavaScript 能表示的数值范围从 Number.MIN_VALUENumber.MAX_VALUE,并将超出范围的数转换成 Number.POSITIVE_INFINITYNumber.NEGATIVE_INFINITY。0作为除数是不会报错的,正数除以0返回正无穷,负数除以0返回负无穷,0除以0返回NaN。例如:

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console.log(Number.MAX_VALUE);       // 最大数 1.7976931348623157e+308
console.log(Number.MIN_VALUE); // 最小数 5e-324

console.log(Number.POSITIVE_INFINITY); // 正无穷 Infinity
console.log(Number.NEGATIVE_INFINITY); // 负无穷 -Infinity

console.log( 1 / 0); // Infinity
console.log(-1 / 0); // -Infinity

JavaScript 提供了 isFinite() 函数,来确定一个数是不是有穷的。例如:

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console.log(isFinite(100));         // true
console.log(isFinite(Infinity)); // false

NaN

NaN(not a number),是一个特殊的数值。之所以称它为「非数值」,是因为它不能参与算数运算,任何涉及 NaN 的操作都返回 NaN。并且 NaN 与任何值都不相等(包括自身)。例如:

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console.log(typeof NaN);      // "number"

console.log(0 / 0); // NaN
console.log(NaN - NaN); // NaN
console.log(Infinity - Infinity); // NaN

var a = NaN;
console.log(a === a); // false

JavaScript 提供了 isNaN() 函数,来确定一个数是不是 NaN。例如:

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console.log(isNaN(100));        //  false
console.log(isNaN("100")); // false
console.log(isNaN(true)); // false
console.log(isNaN("sss")); // true
console.log(isNaN(NaN)); // true

Number()parseInt()parseFloat() 转型函数

isNaN() 函数在接收到一个值之后,会尝试使用转型函数 Number() 将这个值转换为数值,转换规则如下:

  • undefined 转换为 NaN
  • null 转换为 0;
  • true 转换为 1false 转换为 0
  • number 整数转换为十进制,小数不变;
  • string 如果只包含十进制数和小数,则返回对应的数值,如果只包含八进制数,则忽略前导0返回剩余部分,如果只包含十六进制,则返回十进制数,空字符串转换为0,其它字符串转换为 NaN
  • object 先则调用对象的 valueOf() 方法,然后依照前面的规则转换返回的值。如果转换的结果是 NaN,则调用对象的 toString() 方法,然后再次依照前面的规则转换返回的字符串值。

由于 Number() 转型函数在转换字符串时不够理想,因此还有两个专门用来转换字符串的函数 parseInt()parseFloat() 函数。

parseInt() 函数会忽略字符串前面的空格,直至找到第一个非空格字符,只要第一个非空格字符不是数字或者正负号,一律返回 NaN, 如果第一个非空格字符是数字字符,parseInt() 会继续解析第二个字符,直到解析完所有后续字符或者遇到了一个非数字字符。例如:

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console.log(parseInt(""));          // NaN(Number("")返回 0)
console.log(parseInt("123S")); // 123
console.log(parseInt("12.4")); // 12

parseFloat() 函数也会忽略字符串前面的空格,直至找到第一个非空格字符,只要第一个非空格字符不是数字或者正负号或者小数点,一律返回 NaN, 如果第一个非空格字符是上述字符之一,parseFloat() 会继续解析第二个字符,直到解析完所有后续字符或者遇到了一个非浮点数值。例如:

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console.log(parseFloat("098.2"));       // 98.2
console.log(parseFloat("123.23.23")); // 123.23

String 类型

String 类型用于表示由零或多个16位 Unicode 字符组成的字符序列,即字符串。字符串可以由双引号(”)或单引号(’)表示,因此下面两种字符串的写法都是有效的:

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var firstName = "Nicholas";
var lastName = 'Zakas';

JavaScript 中的这两种语法形式没有什么区别。用双引号表示的字符串和用单引号表示的字符串完全相同。不过,以双引号开头的字符串也必须以双引号结尾,而以单引号开头的字符串必须以单引号结尾。

String 数据类型包含一些特殊的字符字面量,也叫转义序列,用于表示非打印字符,或者具有其他用途的字符。例如:\n 换行、\t 制表、\b 空格、\r 回车、\f 进纸、\\ 斜杠、\' 单引号,在用单引号表示的字符串中使用、\" 双引号,在用双引号表示的字符串中使用。

转义字符可出现在字符串中的任意位置,且长度为1。如要在字符串中显示 \ ,则必须使用 \ 进行转义。例如:

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console.log("\n\\".length);    // 2
console.log("\\hello"); // "\hello"(长度为6)

大部分值都可以使用继承而来的 toString()方法转换为字符串,但 undefinednull 值没有这个方法。对数值使用 toString() 方法时,可以传入一个数字基数,以此输出对应进制的字符串值。例如:

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console.log(true.toString());   // "true"

var num = 10;
console.log(num.toString()); // "10"
console.log(num.toString(2)); // "1010"
console.log(num.toString(8)); // "12"
console.log(num.toString(16)); // "a"

在不知道要转换的值是不是 undefinednull 的情况下,还可以使用转型函数 String(),这个函数能够将任何类型的值转换为字符串。String() 函数遵循下列转换规则:

  • 如果值有 toString() 方法,则调用该方法(没有参数)并返回相应的结果;
  • 如果值是 undefined,则返回 "undefined"
  • 如果值是 null,则返回 "null"
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var value;
console.log(String(10)); // "10"
console.log(String(true)); // "true"
console.log(String(null)); // "null"
console.log(String(value)); // "undefined"

Object 类型

JavaScript 中所有对象都继承自 Object 类型,每个对象都具有下列基本的属性和方法:

  • constructor:保存着用于创建当前对象的函数(构造函数)。
  • hasOwnProperty():用于检查给定的属性在当前对象实例中是否存在。
  • propertyIsEnumerable():用于检查给定的属性是否能够使用for-in语句来枚举。
  • isPrototypeOf():用于检查对象是否是传入对象的原型。
  • toString() 方法:返回对象的字符串表示。
  • toLocaleString():返回对象的本地字符串表示。
  • valueOf():返回对象的字符串、数值或布尔值表示(通常与toString()方法的返回值相同)。

Object 本质上是由一组无序的名值对组成,「名称」部分是一个 JavaScript 字符串,「值」部分可以是任何 JavaScript 的数据类型(包括对象和方法)。这使用户可以根据具体需求,创建出相当复杂的数据结构。

以下两种方法都可以创建一个空对象,这两种方法在语义上是相同的。第二种更方便的方法叫作「对象字面量」法。这也是 JSON 格式的核心语法,一般我们优先选择第二种方法。例如:

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var obj = new Object();
var obj = {}; // 好的写法

「对象字面量」也可以用来在对象实例中定义一个对象:

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var obj = {
name: "Carrot",
"for": "Max",
details: {
color: "orange",
size: 12
}
}

对象的属性可以通过链式(chain)表示方法进行访问:

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obj.details.color;       // orange
obj["details"]["size"]; // 12

完成创建后,对象属性可以通过如下两种方式进行赋值和访问:

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obj.name = "Simon"      // 赋值
var name = obj.name; // 访问

obj["name"] = "Simon"; // 赋值
var name = obj["name"]; // 访问

关卡

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// 挑战一
console.log(typeof "undefined"); // ???
console.log(typeof null); // ???
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// 挑战二
var message = "some string";
console.log(typeof massage); // ???
message = 10000;
console.log(typeof message); // ???
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// 挑战三
var a;
var b = null;
var c = {};
if(a && b && c){
console.log("true."); // ???
}else{
console.log("false."); // ???
}
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// 挑战四
console.log(typeof (0 / 0)); // ???
console.log(023 + 123); // ???
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// 挑战五
console.log(Number("1234S")); // ???
console.log(parseInt("1234S")); // ???
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// 挑战六
console.log(3.14E-7 === 0.000000314); // ???
console.log(0.1 + 0.6 === 0.7); // ???
console.log(0.1 + 0.7 === 0.8); // ???
console.log(NaN === NaN); // ???
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// 挑战七
console.log("\right\now"); // ???
console.log("\right\now".length); // ???
console.log(010.toString(2)); // ???
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// 挑战八
// 1、为 person、wife、child 对象新增 weight 属性,数值分别为 62、36、15。
// 2、为 person 对象新增二胎 child2 子对象,name 为 emma,其他属性自行发挥。
var person = {
name: "stone",
age: 30,
wife: {
name: "sohpie",
age: 30
},
child:{
name: "tommy",
age: 3
}
}

挑战九,深度阅读下面两篇文章,提出你的疑问。

「JavaScript 检测原始值、引用值、属性」
http://shijiajie.com/2016/06/20/javascript-maintainable-javascript-validate1/

「JavaScript 检测之 basevalidate.js」
http://shijiajie.com/2016/06/25/javascript-maintainable-javascript-basevalidatejs/

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