数据类型 - 数值 - 《前端》

1. 概述
2. 数值的表示法
3. 数值的进制
4.特殊数值
5. 与数值相关的全局方法

1. 概述

1.1 整数和浮点数

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

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）。
某些运算只能整数才能完成，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，所有涉及小数的比较和运算要特别小心。

0.1 + 0.2 === 0.3  //false
0.3 / 0.1 
// 2.9999999999999996
(0.3-0.2) === (0.2-0.1)
// false

1.2 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 表示整数 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（及有效数字）

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（不含连个端点），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位浮点数值中，最长可能位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…xxx 2^指数部分

上面公式是正常情况下（指数部分在0-2047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，及 -2到 2

Math.pow(2,53)
// 9007199254740992
Math.pow(2,54) + 1
// 9007199254740992

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此放是一个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

Math.pow(2,53)
// 9007199254740992
9007199254740992111
// 9007199254740992000 多出来的三个有效数字，将无法保存

1.3 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，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。

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

Math.pow(2,-1075) //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

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

2. 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

123e3  //12300
132e-3 //0.123
//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。

有两种情况，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

小数点前的数字多于21位

1234567890123456789012 
// 1.2345678901234568e+21

小数点后的零多余5个
```
0.0000003     // 小数点后的零多于5个
// 3e-7        
0.000003        //保持原来的字面形式
```
3. 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：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、二进制转换位十进制。

4.特殊数值

JavaScript 提供了几个特殊的数值。

4.1 正零和负零

JavaScript 内部实际上存在2个0：一个 +0 ，一个 -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

-0 === +0 //true
0 === +0  //true
0 === -0  //true
0  //0
+0 //0
-0 //-0

还有一个区别的场合是，+0 或 -0 当作分母，返回的值是不相等的

( 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，除于负零得到 -Infinity，这两者是不相等的

4.2 NaN

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。

5 - 'x'  //NaN
//该代码运行时，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）
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，它的数据类型依然数据 Number，
// 使用typeof 运算符可以看的很清楚
typeof NaN // 'number'

运算规则

NaN 不等于任何值！包括它本身

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。
[NaN].indexOf(NaN)  // -1 
// NaN 在布尔运算符被当作 false。
Boolean(NaN)
// NaN与任何数（包括它自己）的运算，得到的都是NaN。
NaN + 32  //NaN
NaN - 32  //NaN
NaN * 32  //NaN
NaN / 32  //NaN

4.3 Infinity

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；
另一种是以非0数值除以0，得到 Infinity

Math.pow(2,1024) // Infinity
0 / 0 //NaN
2 / 0 //Infinity

Infinity 有正负之分，Infinity 表示正的无穷，-Infinity 表示负的无穷。

Infinity === -Infinity     // false
1 / -0  //  - Infinity
-1 / -0 //  Infinity

由于数值正向溢出（overflow ）、负向溢出（ overflow ）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）.

Infinity > 1000   // true
-infinity < -1000 // true

Infinity 与 NaN 比较，总是返回 false

Infinity  > NaN  // false
-Infinity > NaN  // false
Infinity  < NaN  // false
-Infinity < NaN  // false

运算规则

Infinity 的四则运算，符合无穷的数学计算规则。

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;

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

Infinity 加上或乘以 Infinity ，返回的还是 Infinity

Infinity + Infinity // Infinity
Infinity * Infinity // Infinity

Infinity 减去或除以 Infinity 得到 NaN

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

undefined + Infinity // NaN
undefined - Infinity // NaN
undefined * Infinity // NaN
undefined / Infinity // NaN
Infinity / undefined // NaN

5. 与数值相关的全局方法

5.1 parseInt()

基本用法

parseInt 方法用于将字符串转为整数

parseInt('132')      // 132
// 如果字符串头部和尾部有空格，空格会被自动去除
    parseInt(' 12 ')   // 12
// 如果字符串数字之间有空格，只会转换数字之间前面的数
    parseInt(' 1 2 ')  //1
// 如果parseInt 的参数不是字符串，则会先转为字符串再转换。
    parseInt(1.23)     //1
    //等同于
    parseInt('1.23')   //1

字符串转为整数的时候，是一个一个字符依次转换，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。

parseInt('8a')   // 8 
parseInt('12**') // 12

如果字符串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

parseInt('abc') // NaN
parseInt('.3')  // NaN
parseInt(' +1') // 1
parseInt(' -2') // 2

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。

parseInt('0x10')  // 16

如果字符串以0开头，将其按照10进制解析

parseInt('011')  // 11

注意：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。

parseInt(1000000000000000000000.5) //1
// 等同于
parseInt('1e21')    // 1
parseInt(0.0000008) // 8
// 等同于
parseInt('8e-7')

进制转换

parseInt 方法还可以接收第二个参数（ 2 - 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。

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

下面是转换指定进制的数的例子。

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

如果第二个参数不是数值，会被自动转为一个整数。这个整数只有再2到36之间，才能得到有意义的结果，超过这个范围，则返回NaN。如果第二个参数是 0、undefined 和null 则直接忽略

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

parseInt('1546',2) // 1
parseInt('546',2)  // NaN
//上述代码只有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.

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。

parseInt(0x11,36)  // 43
parseInt(0x11,2)   // 2
// 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

parseInt(011,2)  // NaN
// 等同于
parseInt(String(011),2)
//等同于
parseInt(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，所有返回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。

5.2 parseFloat()

parseFloat 方法用于将一个字符串转为浮点数

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。

parseFloat('3.14e-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，则不能进行往后转换，返回已经转好的部分

parseFloat('3.14more')  // 3.14

parseFloat 方法会自动过滤字符串前导的空格

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

如果参数不是字符串，或者字符串的第一个字符不能转化为浮点数，则返回NaN

parseFloat([])  // NaN
parseFloat({})  // NaN
parseFloat('ee')// NaN
parseFloat('')  // NaN

parseFloat 会将字符串转为NaN
这些特点使得parseFloat 的转换结果不同于 Number 函数

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

5.3 isNaN()

isNaN 方法可以用来判断一个值是否为 NaN

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。<br /> 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。

isNaN('hello')         // true
//相当于
isNaN(Number('hello')) // true

除于同样的原因，对于对象和数组，isNaN 也返回 true。

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。

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。

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。

function myIsNaN(value){
    return value !== value
}

5.4 isFinite

isFinte 方法返回一个布尔值，表示某个值是否为正常的数值。

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

除了 Infinity，-Infinity，undefined ，NaN这几个值会返回 false，
isFinity 对于其他的数值都会返回 true

数值