数据类型和变量

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数据类型

计算机顾名思义就是可以做数学计算的机器,因此,计算机程序理所当然地可以处理各种数值。但是,计算机能处理的远不止数值,还可以处理文本、图形、音频、视频、网页等各种各样的数据,不同的数据,需要定义不同的数据类型。在JavaScript中定义了以下几种数据类型:

Number

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

计算机由于使用二进制,所以,有时候用十六进制表示整数比较方便,十六进制用0x前缀和0-9,a-f表示,例如:0xff000xa5b4c3d2,等等,它们和十进制表示的数值完全一样。

Number可以直接做四则运算,规则和数学一致:

1 + 2; // 3
(1 + 2) * 5 / 2; // 7.5
2 / 0; // Infinity
0 / 0; // NaN
10 % 3; // 1
10.5 % 3; // 1.5

注意%是求余运算。

字符串

字符串是以单引号'或双引号"括起来的任意文本,比如'abc'"xyz"等等。请注意,''""本身只是一种表示方式,不是字符串的一部分,因此,字符串'abc'只有abc这3个字符。

布尔值

布尔值和布尔代数的表示完全一致,一个布尔值只有truefalse两种值,要么是true,要么是false,可以直接用truefalse表示布尔值,也可以通过布尔运算计算出来:

true; // 这是一个true值
false; // 这是一个false值
2 > 1; // 这是一个true值
2 >= 3; // 这是一个false值

&&运算是与运算,只有所有都为true&&运算结果才是true

true && true; // 这个&&语句计算结果为true
true && false; // 这个&&语句计算结果为false
false && true && false; // 这个&&语句计算结果为false

||运算是或运算,只要其中有一个为true||运算结果就是true

false || false; // 这个||语句计算结果为false
true || false; // 这个||语句计算结果为true
false || true || false; // 这个||语句计算结果为true

!运算是非运算,它是一个单目运算符,把true变成falsefalse变成true

! true; // 结果为false
! false; // 结果为true
! (2 > 5); // 结果为true

布尔值经常用在条件判断中,比如:

var age = 15;
if (age >= 18) {
    alert('adult');
} else {
    alert('teenager');
}

比较运算符

当我们对Number做比较时,可以通过比较运算符得到一个布尔值:

2 > 5; // false
5 >= 2; // true
7 == 7; // true

实际上,JavaScript允许对任意数据类型做比较:

false == 0; // true
false === 0; // false

要特别注意相等运算符==。JavaScript在设计时,有两种比较运算符:

第一种是==比较,它会自动转换数据类型再比较,很多时候,会得到非常诡异的结果;

第二种是===比较,它不会自动转换数据类型,如果数据类型不一致,返回false,如果一致,再比较。

由于JavaScript这个设计缺陷,不要使用==比较,始终坚持使用===比较。

另一个例外是NaN这个特殊的Number与所有其他值都不相等,包括它自己:

NaN === NaN; // false

唯一能判断NaN的方法是通过isNaN()函数:

isNaN(NaN); // true

最后要注意浮点数的相等比较:

1 / 3 === (1 - 2 / 3); // false

这不是JavaScript的设计缺陷。浮点数在运算过程中会产生误差,因为计算机无法精确表示无限循环小数。要比较两个浮点数是否相等,只能计算它们之差的绝对值,看是否小于某个阈值:

Math.abs(1 / 3 - (1 - 2 / 3)) < 0.0000001; // true

null和undefined

null表示一个“空”的值,它和0以及空字符串''不同,0是一个数值,''表示长度为0的字符串,而null表示“空”。

在其他语言中,也有类似JavaScript的null的表示,例如Java也用null,Swift用nil,Python用None表示。但是,在JavaScript中,还有一个和null类似的undefined,它表示“未定义”。

JavaScript的设计者希望用null表示一个空的值,而undefined表示值未定义。事实证明,这并没有什么卵用,区分两者的意义不大。大多数情况下,我们都应该用nullundefined仅仅在判断函数参数是否传递的情况下有用。

数组

数组是一组按顺序排列的集合,集合的每个值称为元素。JavaScript的数组可以包括任意数据类型。例如:

[1, 2, 3.14, 'Hello', null, true];

上述数组包含6个元素。数组用[]表示,元素之间用,分隔。

另一种创建数组的方法是通过Array()函数实现:

new Array(1, 2, 3); // 创建了数组[1, 2, 3]

然而,出于代码的可读性考虑,强烈建议直接使用[]

数组的元素可以通过索引来访问。请注意,索引的起始值为0

var arr = [1, 2, 3.14, 'Hello', null, true];
arr[0]; // 返回索引为0的元素,即1
arr[5]; // 返回索引为5的元素,即true
arr[6]; // 索引超出了范围,返回undefined

对象

JavaScript的对象是一组由键-值组成的无序集合,例如:

var person = {
    name: 'Bob',
    age: 20,
    tags: ['js', 'web', 'mobile'],
    city: 'Beijing',
    hasCar: true,
    zipcode: null
};

JavaScript对象的键都是字符串类型,值可以是任意数据类型。上述person对象一共定义了6个键值对,其中每个键又称为对象的属性,例如,personname属性为'Bob'zipcode属性为null

要获取一个对象的属性,我们用对象变量.属性名的方式:

person.name; // 'Bob'
person.zipcode; // null

变量

变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一致的,只是在计算机程序中,变量不仅可以是数字,还可以是任意数据类型。

变量在JavaScript中就是用一个变量名表示,变量名是大小写英文、数字、$_的组合,且不能用数字开头。变量名也不能是JavaScript的关键字,如ifwhile等。申明一个变量用var语句,比如:

var a; // 申明了变量a,此时a的值为undefined
var $b = 1; // 申明了变量$b,同时给$b赋值,此时$b的值为1
var s_007 = '007'; // s_007是一个字符串
var Answer = true; // Answer是一个布尔值true
var t = null; // t的值是null

变量名也可以用中文,但是,请不要给自己找麻烦。

在JavaScript中,使用等号=对变量进行赋值。可以把任意数据类型赋值给变量,同一个变量可以反复赋值,而且可以是不同类型的变量,但是要注意只能用var申明一次,例如:

var a = 123; // a的值是整数123
a = 'ABC'; // a变为字符串

这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言,与之对应的是静态语言。静态语言在定义变量时必须指定变量类型,如果赋值的时候类型不匹配,就会报错。例如Java是静态语言,赋值语句如下:

int a = 123; // a是整数类型变量,类型用int申明
a = "ABC"; // 错误:不能把字符串赋给整型变量

和静态语言相比,动态语言更灵活,就是这个原因。

请不要把赋值语句的等号等同于数学的等号。比如下面的代码:

var x = 10;
x = x + 2;

如果从数学上理解x = x + 2那无论如何是不成立的,在程序中,赋值语句先计算右侧的表达式x + 2,得到结果12,再赋给变量x。由于x之前的值是10,重新赋值后,x的值变成12

strict模式

JavaScript在设计之初,为了方便初学者学习,并不强制要求用var申明变量。这个设计错误带来了严重的后果:如果一个变量没有通过var申明就被使用,那么该变量就自动被申明为全局变量:

i = 10; // i现在是全局变量

在同一个页面的不同的JavaScript文件中,如果都不用var申明,恰好都使用了变量i,将造成变量i互相影响,产生难以调试的错误结果。

使用var申明的变量则不是全局变量,它的范围被限制在该变量被申明的函数体内(函数的概念将稍后讲解),同名变量在不同的函数体内互不冲突。

为了修补JavaScript这一严重设计缺陷,ECMA在后续规范中推出了strict模式,在strict模式下运行的JavaScript代码,强制通过var申明变量,未使用var申明变量就使用的,将导致运行错误。

启用strict模式的方法是在JavaScript代码的第一行写上:

'use strict';

这是一个字符串,不支持strict模式的浏览器会把它当做一个字符串语句执行,支持strict模式的浏览器将开启strict模式运行JavaScript。

来测试一下你的浏览器是否能支持strict模式:

'use strict';
// 如果浏览器支持strict模式,
// 下面的代码将报ReferenceError错误:
----
abc = 'Hello, world';
alert(abc);

运行代码,如果浏览器报错,请修复后再运行。如果浏览器不报错,说明你的浏览器太古老了,需要尽快升级。

不用var申明的变量会被视为全局变量,为了避免这一缺陷,所有的JavaScript代码都应该使用strict模式。我们在后面编写的JavaScript代码将全部采用strict模式。



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