JS-数据类型-数值Number

参考文章：数值

1.概述

1.1整数和浮点数

JavaScript不区分整数和浮点数，统一用Number表示，以下都是合法的Number类型：

123; // 整数123
0.456; // 浮点数0.456
1.2345e3; // 科学计数法表示1.2345x1000，等同于1234.5
-99; // 负数
NaN; // NaN表示Not a Number，当无法计算结果时用NaN表示
Infinity; // Infinity表示无限大，当数值超过了JavaScript的Number所能表示的最大值时，就表示为Infinity
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• JavaScript 内部，所有数字都是以64位浮点数形式储存，即使整数也是如此。所以，1与1.0是相同的，是同一个数。

1 === 1.0 // true
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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）。

• 由于浮点数不是精确的值，所以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
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• JS内部浮点数标准表达形式：

(-1)^符号位 * (1.xx...xx) * (2^指数部分)
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• 根据国际标准IEEE754，JavaScript 浮点数的64个二进制表示法有三部分组成：
  （1）符号位：第1位，0表示正数，1表示负数
  （2）指数部分：第2位到第12位（共11位），决定了数值的大小范围
  （3）小数部分：第13位到第64位（共52位），决定了数值的精度

1.2数值精度

1.xx...xx表示有效数字。其中xx..xx的部分用52位二进制数表示。因此，加上.前面的二进制1，JavaScript 提供的有效数字最长为53个二进制位。

• 精度最多只能到53个二进制位，这意味着-2^53到2^53的整数，都可以精确表示。

Math.pow(2, 53)//pow()方法返回 x 的 y 次幂的值
// 9007199254740992
 
Math.pow(2, 53) + 1
// 9007199254740992

Math.pow(2, 53) + 2
// 9007199254740994

Math.pow(2, 53) + 3
// 9007199254740996

Math.pow(2, 53) + 4
// 9007199254740996
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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次方是一个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。

1.3数值范围（指数决定）

11个二进制位表示指数部分。大小范围二进制00000000000 - 11111111111，十进制即为0到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，分出一半表示负数，则 JavaScript 能够表示的数值范围为2^1024到2^-1023（开区间），超出这个范围的数无法表示。

• 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
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• 如果一个数小于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, -1076) // 0
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• 下面是一个实际的例子。

var x = 0.5;

for(var i = 0; i < 25; i++) {
  x = x * x;
}

x // 0
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上面代码中，对0.5连续做25次平方，由于最后结果太接近0，超出了可表示的范围，JavaScript 就直接将其转为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
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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，下面是几个科学计数法的例子。

123e3 // 123000
123e-3 // 0.123
-3.1E+12
.1e-23
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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。

• 以下两种情况，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。

（1）小数点前的数字多于21位。

1234567890123456789012
// 1.2345678901234568e+21

123456789012345678901
// 123456789012345680000
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（2）小数点后的零多于5个。

// 小数点后紧跟5个以上的零，
// 就自动转为科学计数法
0.0000003 // 3e-7

// 否则，就保持原来的字面形式
0.000003 // 0.000003
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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、十六进制、八进制、二进制。

• 十进制：没有前导0的数值（但如果前导0后面有数字8和9，则该数值被视为十进制。）。
• 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、二进制转为十进制。下面是一些例子。

0xff // 255
0o377 // 255
0b11 // 3
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• 如果八进制、十六进制、二进制的数值里面，出现不属于该进制的数字，就会报错。

0xzz // 报错
0o88 // 报错
0b22 // 报错
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上面代码中，十六进制出现了字母z、八进制出现数字8、二进制出现数字2，因此报错。

• 通常来说，有前导0的数值会被视为八进制，但是如果前导0后面有数字8和9，则该数值被视为十进制。

0888 // 888
0777 // 511
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前导0表示八进制，处理时很容易造成混乱。ES5 的严格模式和 ES6，已经废除了这种表示法，但是浏览器为了兼容以前的代码，目前还继续支持这种表示法。

4.特殊数值

4.1正零和负零

前面说过，JavaScript 的64位浮点数之中，有一个二进制位是符号位。这意味着，任何一个数都有一个对应的负值，就连0也不例外。

JavaScript 内部实际上存在2个0：一个是+0，一个是-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
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• 几乎所有场合，正零和负零都会被当作正常的0。

+0 // 0
-0 // 0
(-0).toString() // '0'
(+0).toString() // '0'
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• 唯一有区别的场合是，+0或-0当作分母，返回的值是不相等的。

(1 / +0) === (1 / -0) // false
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上面的代码之所以出现这样结果，是因为除以正零得到+Infinity，除以负零得到-Infinity，这两者是不相等的（关于Infinity详见下文）。

4.2NaN

（1）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。

• 下面代码运行时，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）。

5 - 'x' // NaN
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• 另外，一些数学函数的运算结果会出现NaN。

Math.acos(2) // NaN
Math.log(-1) // NaN
Math.sqrt(-1) // NaN
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• 0除以0也会得到NaN。

0 / 0 // NaN
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• 需要注意的是，NaN不是独立的数据类型，而是一个特殊数值，它的数据类型依然属于Number，使用typeof运算符可以看得很清楚。

typeof NaN // 'number'
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（2）运算规则

• NaN不等于任何值，包括它本身。

NaN === NaN // false
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• 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
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• NaN在布尔运算时被当作false。

Boolean(NaN) // false
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• 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
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4.3Infinity

（1）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；
• 另一种是非0数值除以0，得到Infinity。

// 场景一
Math.pow(2, 1024)
// Infinity

// 场景二
0 / 0 // NaN
1 / 0 // Infinity
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• 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
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• 由于数值正向溢出（overflow）、负向溢出（underflow）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
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• Infinity与NaN比较，总是返回false。

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

Infinity < NaN // false
-Infinity < NaN // false
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（2）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
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• 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
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• Infinity加上或乘以Infinity，返回的还是Infinity。

Infinity + Infinity // Infinity
Infinity * Infinity // Infinity
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• Infinity减去或除以Infinity，得到NaN。

Infinity - Infinity // NaN
Infinity / Infinity // NaN
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• 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
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• 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
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5.与数值相关的全局方法

5.1parseInt()

（1）基本用法

• parseInt方法用于将字符串转为整数。

parseInt('123') // 123
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• 如果字符串头部有空格，空格会被自动去除。

parseInt('   81') // 81
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• 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
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• 字符串转为整数的时候，是一个个字符依次转换，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
parseInt('12.34') // 12
parseInt('15e2') // 15
parseInt('15px') // 15
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上面代码中，parseInt的参数都是字符串，结果只返回字符串头部可以转为数字的部分。

• 如果字符串的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('') // NaN
parseInt('+') // NaN
parseInt('+1') // 1
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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。 上面代码中，尤其值得注意，parseInt空字符串转为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。
  默认情况下，JavaScript 内部会自动将八进制、十六进制、二进制转为十进制。

parseInt('0x10') // 16
parseInt('0o377') // 255
parseInt('0b11') // 3
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• 如果字符串以0开头，将其按照10进制解析。

parseInt('011') // 11
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• 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('1e+21') // 1

parseInt(0.0000008) // 8
// 等同于
parseInt('8e-7') // 8
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（2）进制转换

parseInt方法还可以接受第二个参数（2到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
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// 等同于

parseInt('1000', 10) // 1000
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• 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
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上面代码中，二进制、六进制、八进制的1000，分别等于十进制的8、216和512。这意味着，可以用parseInt方法进行进制的转换。

• 如果第二个参数不是数值，会被自动转为一个整数。

parseInt('10', '10') // 10
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• 第二个参数转换后的整数只有在2到36之间，才能得到有意义的结果，超出这个范围，则返回NaN。

parseInt('10', 37) // NaN
parseInt('10', 1) // NaN
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• 如果第二个参数是0、undefined和null，则直接忽略。

parseInt('10', 0) // 10
parseInt('10', null) // 10
parseInt('10', undefined) // 10
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• 如果字符串包含对于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
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上面代码中，对于二进制来说，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。

5.2parseFloat()

• parseFloat方法用于将一个字符串转为浮点数。

parseFloat('3.14') // 3.14
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• 如果字符串符合科学计数法，则会进行相应的转换。

parseFloat('314e-2') // 3.14
parseFloat('0.0314E+2') // 3.14
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• 如果字符串包含不能转为浮点数的字符，则不再进行往后转换，返回已经转好的部分。

parseFloat('3.14more non-digit characters') // 3.14
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• parseFloat方法会自动过滤字符串前导的空格。

parseFloat('\t\v\r12.34\n ') // 12.34
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• 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('FF2') // NaN
parseFloat('') // NaN
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上面代码中，尤其值得注意，parseFloat会将空字符串转为NaN。

• 这些特点使得parseFloat的转换结果不同于Number函数。

JavaScript 中 Number()、parseInt()、parseFloat()的区别

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
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5.3isNaN()

• isNaN方法可以用来判断一个值是否为NaN。

isNaN(NaN) // true
isNaN(123) // false
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• 但是，isNaN只对数值有效，如果传入其他值，会被先转成数值。
  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
// 相当于
isNaN(isNaN) // true
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出于同样的原因，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
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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
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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，需要先判断一下数据类型。

function myIsNaN(value) {
  return typeof value === 'number' && isNaN(value);
}
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5.4isFinite()

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