1. 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。
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。
2. Number.isFinite(), Number.isNaN()
ES6在Number对象上,新提供了Number.isFinite()和Number.isNaN()两个方法。
Number.isFinite()用来检查一个数值是否为有限的(finite)。
ES5可以通过下面的代码,部署Number.isFinite方法。
Number.isNaN()用来检查一个值是否为NaN。
ES5通过下面的代码,部署Number.isNaN()。
它们与传统的全局方法isFinite()和isNaN()的区别在于,传统方法先调用Number()将非数值的值转为数值,再进行判断,而这两个新方法只对数值有效,非数值一律返回false。
3. 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。
4. Number.isInteger()
Number.isInteger()用来判断一个值是否为整数。需要注意的是,在JavaScript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()。
5. 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。我们知道浮点数计算是不精确的。
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。
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。
6. 安全整数和Number.isSafeInteger()
JavaScript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。
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JavaScript能够精确表示的极限。
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。
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。
7. Math对象的扩展
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。
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。
对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。
Math.sign()
Math.sign方法用来判断一个数到底是正数、负数、还是零。
它会返回五种值。
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。
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。
对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。
Math.clz32()
JavaScript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。
clz32这个函数名就来自”count leading zero bits in 32-bit binary representations of a number“(计算32位整数的前导0)的缩写。
左移运算符(«)与Math.clz32方法直接相关。
对于小数,Math.clz32方法只考虑整数部分。
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。
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JavaScript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。 |
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,JavaScript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.fround()
Math.fround方法返回一个数的单精度浮点数形式。
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.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。
对数方法
ES6新增了4个对数相关方法。
(1) Math.expm1()
Math.expm1(x)返回ex - 1,即Math.exp(x) - 1。
对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。
(2)Math.log1p()
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。
对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。
(3)Math.log10()
Math.log10(x)返回以10为底的x的对数。如果x小于0,则返回NaN。
对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。
(4)Math.log2()
Math.log2(x)返回以2为底的x的对数。如果x小于0,则返回NaN。
对于没有部署这个方法的环境,可以用下面的代码模拟。
三角函数方法
ES6新增了6个三角函数方法。
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)
8. Math.signbit()
Math.sign()用来判断一个值的正负,但是如果参数是-0,它会返回-0。
这导致对于判断符号位的正负,Math.sign()不是很有用。JavaScript 内部使用64位浮点数(国际标准IEEE 754)表示数值,IEEE 754规定第一位是符号位,0表示正数,1表示负数。所以会有两种零,+0是符号位为0时的零值,-0是符号位为1时的零值。实际编程中,判断一个值是+0还是-0非常麻烦,因为它们是相等的。
目前,有一个提案,引入了Math.signbit()方法判断一个数的符号位是否设置了。
可以看到,该方法正确返回了-0的符号位是设置了的。
该方法的算法如下。
如果参数是NaN,返回false
如果参数是-0,返回true
如果参数是负值,返回true
其他情况返回false
9. 指数运算符
ES2016 新增了一个指数运算符(**)。
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。
上面代码中,两个运算结果的最后一位有效数字是有差异的。