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②JavaScript从进阶到熟悉

文档整理参考

入门参考教程(通俗易懂):https://wangdoc.com/javascript/

算术运算符

运算符是处理数据的基本方法,用来从现有的值得到新的值。JavaScript 提供了多种运算符,覆盖了所有主要的运算。

概述

JavaScript 共提供10个算术运算符,用来完成基本的算术运算。

  • 加法运算符x + y
  • 减法运算符x - y
  • 乘法运算符x * y
  • 除法运算符x / y
  • 指数运算符x ** y
  • 余数运算符x % y
  • 自增运算符++x 或者 x++
  • 自减运算符--x 或者 x--
  • 数值运算符+x
  • 负数值运算符-x

减法、乘法、除法运算法比较单纯,就是执行相应的数学运算。下面介绍其他几个算术运算符,重点是加法运算符。

加法运算符

基本规则

加法运算符(+)是最常见的运算符,用来求两个数值的和。

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1 + 1 // 2

JavaScript 允许非数值的相加。

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true + true // 2
1 + true // 2

上面代码中,第一行是两个布尔值相加,第二行是数值与布尔值相加。这两种情况,布尔值都会自动转成数值,然后再相加。

比较特殊的是,如果是两个字符串相加,这时加法运算符会变成连接运算符,返回一个新的字符串,将两个原字符串连接在一起。

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'a' + 'bc' // "abc"

如果一个运算子是字符串,另一个运算子是非字符串,这时非字符串会转成字符串,再连接在一起。

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2
1 + 'a' // "1a"
false + 'a' // "falsea"

加法运算符是在运行时决定,到底是执行相加,还是执行连接。也就是说,运算子的不同,导致了不同的语法行为,这种现象称为“重载”(overload)。由于加法运算符存在重载,可能执行两种运算,使用的时候必须很小心。

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'3' + 4 + 5 // "345"
3 + 4 + '5' // "75"

上面代码中,由于从左到右的运算次序,字符串的位置不同会导致不同的结果。

除了加法运算符,其他算术运算符(比如减法、除法和乘法)都不会发生重载。它们的规则是:所有运算子一律转为数值,再进行相应的数学运算。

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1 - '2' // -1
1 * '2' // 2
1 / '2' // 0.5

上面代码中,减法、除法和乘法运算符,都是将字符串自动转为数值,然后再运算。

对象的相加

如果运算子是对象,必须先转成原始类型的值,然后再相加。

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var obj = { p: 1 };
obj + 2 // "[object Object]2"

上面代码中,对象obj转成原始类型的值是[object Object],再加2就得到了上面的结果。

对象转成原始类型的值,规则如下。

首先,自动调用对象的valueOf方法。

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var obj = { p: 1 };
obj.valueOf() // { p: 1 }

一般来说,对象的valueOf方法总是返回对象自身,这时再自动调用对象的toString方法,将其转为字符串。

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var obj = { p: 1 };
obj.valueOf().toString() // "[object Object]"

对象的toString方法默认返回[object Object],所以就得到了最前面那个例子的结果。

知道了这个规则以后,就可以自己定义valueOf方法或toString方法,得到想要的结果。

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var obj = {
valueOf: function () {
return 1;
}
};

obj + 2 // 3

上面代码中,我们定义obj对象的valueOf方法返回1,于是obj + 2就得到了3。这个例子中,由于valueOf方法直接返回一个原始类型的值,所以不再调用toString方法。

下面是自定义toString方法的例子。

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var obj = {
toString: function () {
return 'hello';
}
};

obj + 2 // "hello2"

上面代码中,对象objtoString方法返回字符串hello。前面说过,只要有一个运算子是字符串,加法运算符就变成连接运算符,返回连接后的字符串。

这里有一个特例,如果运算子是一个Date对象的实例,那么会优先执行toString方法。

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var obj = new Date();
obj.valueOf = function () { return 1 };
obj.toString = function () { return 'hello' };

obj + 2 // "hello2"

上面代码中,对象obj是一个Date对象的实例,并且自定义了valueOf方法和toString方法,结果toString方法优先执行。

余数运算符

余数运算符(%)返回前一个运算子被后一个运算子除,所得的余数。

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12 % 5 // 2

需要注意的是,运算结果的正负号由第一个运算子的正负号决定。

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-1 % 2 // -1
1 % -2 // 1

所以,为了得到负数的正确余数值,可以先使用绝对值函数。

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// 错误的写法
function isOdd(n) {
return n % 2 === 1;
}
isOdd(-5) // false
isOdd(-4) // false

// 正确的写法
function isOdd(n) {
return Math.abs(n % 2) === 1;
}
isOdd(-5) // true
isOdd(-4) // false

余数运算符还可以用于浮点数的运算。但是,由于浮点数不是精确的值,无法得到完全准确的结果。

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6.5 % 2.1
// 0.19999999999999973

自增和自减运算符

自增和自减运算符,是一元运算符,只需要一个运算子。它们的作用是将运算子首先转为数值,然后加上1或者减去1。它们会修改原始变量。

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var x = 1;
++x // 2
x // 2

--x // 1
x // 1

上面代码的变量x自增后,返回2,再进行自减,返回1。这两种情况都会使得,原始变量x的值发生改变。

自增和自减运算符有一个需要注意的地方,就是放在变量之后,会先返回变量操作前的值,再进行自增/自减操作;放在变量之前,会先进行自增/自减操作,再返回变量操作后的值。

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var x = 1;
var y = 1;

x++ // 1
++y // 2

上面代码中,x是先返回当前值,然后自增,所以得到1y是先自增,然后返回新的值,所以得到2

数值运算符,负数值运算符

数值运算符(+)同样使用加号,但它是一元运算符(只需要一个操作数),而加法运算符是二元运算符(需要两个操作数)。

数值运算符的作用在于可以将任何值转为数值(与Number函数的作用相同)。

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+true // 1
+[] // 0
+{} // NaN

上面代码表示,非数值经过数值运算符以后,都变成了数值(最后一行NaN也是数值)。

负数值运算符(-),也同样具有将一个值转为数值的功能,只不过得到的值正负相反。连用两个负数值运算符,等同于数值运算符。

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var x = 1;
-x // -1
-(-x) // 1

上面代码最后一行的圆括号不可少,否则会变成自减运算符。

数值运算符号和负数值运算符,都会返回一个新的值,而不会改变原始变量的值。

指数运算符

指数运算符(**)完成指数运算,前一个运算子是底数,后一个运算子是指数。

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2 ** 4 // 16

注意,指数运算符是右结合,而不是左结合。即多个指数运算符连用时,先进行最右边的计算。

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// 相当于 2 ** (3 ** 2)
2 ** 3 ** 2
// 512

上面代码中,由于指数运算符是右结合,所以先计算第二个指数运算符,而不是第一个。

赋值运算符

赋值运算符用于给变量赋值。

最常见的赋值运算符,当然就是等号(=)。

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// 将 1 赋值给变量 x
var x = 1;

// 将变量 y 的值赋值给变量 x
var x = y;

赋值运算符还可以与其他运算符结合,形成变体。下面是与算术运算符的结合。

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// 等同于 x = x + y
x += y

// 等同于 x = x - y
x -= y

// 等同于 x = x * y
x *= y

// 等同于 x = x / y
x /= y

// 等同于 x = x % y
x %= y

// 等同于 x = x ** y
x **= y

下面是与位运算符的结合(关于位运算符,请见后文的介绍)。

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// 等同于 x = x >> y
x >>= y

// 等同于 x = x << y
x <<= y

// 等同于 x = x >>> y
x >>>= y

// 等同于 x = x & y
x &= y

// 等同于 x = x | y
x |= y

// 等同于 x = x ^ y
x ^= y

这些复合的赋值运算符,都是先进行指定运算,然后将得到值返回给左边的变量。

比较运算符

概述

比较运算符用于比较两个值的大小,然后返回一个布尔值,表示是否满足指定的条件。

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2 > 1 // true

上面代码比较2是否大于1,返回true

注意,比较运算符可以比较各种类型的值,不仅仅是数值。

JavaScript 一共提供了8个比较运算符。

  • > 大于运算符
  • < 小于运算符
  • <= 小于或等于运算符
  • >= 大于或等于运算符
  • == 相等运算符
  • === 严格相等运算符
  • != 不相等运算符
  • !== 严格不相等运算符

这八个比较运算符分成两类:相等比较和非相等比较。两者的规则是不一样的,对于非相等的比较,算法是先看两个运算子是否都是字符串,如果是的,就按照字典顺序比较(实际上是比较 Unicode 码点);否则,将两个运算子都转成数值,再比较数值的大小。

非相等运算符:字符串的比较

字符串按照字典顺序进行比较。

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'cat' > 'dog' // false
'cat' > 'catalog' // false

JavaScript 引擎内部首先比较首字符的 Unicode 码点。如果相等,再比较第二个字符的 Unicode 码点,以此类推。

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'cat' > 'Cat' // true'

上面代码中,小写的c的 Unicode 码点(99)大于大写的C的 Unicode 码点(67),所以返回true

由于所有字符都有 Unicode 码点,因此汉字也可以比较。

1
'大' > '小' // false

上面代码中,“大”的 Unicode 码点是22823,“小”是23567,因此返回false

非相等运算符:非字符串的比较

如果两个运算子之中,至少有一个不是字符串,需要分成以下两种情况。

(1)原始类型值

如果两个运算子都是原始类型的值,则是先转成数值再比较。

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5 > '4' // true
// 等同于 5 > Number('4')
// 即 5 > 4

true > false // true
// 等同于 Number(true) > Number(false)
// 即 1 > 0

2 > true // true
// 等同于 2 > Number(true)
// 即 2 > 1

上面代码中,字符串和布尔值都会先转成数值,再进行比较。

这里需要注意与NaN的比较。任何值(包括NaN本身)与NaN使用非相等运算符进行比较,返回的都是false

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1 > NaN // false
1 <= NaN // false
'1' > NaN // false
'1' <= NaN // false
NaN > NaN // false
NaN <= NaN // false

(2)对象

如果运算子是对象,会转为原始类型的值,再进行比较。

对象转换成原始类型的值,算法是先调用valueOf方法;如果返回的还是对象,再接着调用toString方法。

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var x = [2];
x > '11' // true
// 等同于 [2].valueOf().toString() > '11'
// 即 '2' > '11'

x.valueOf = function () { return '1' };
x > '11' // false
// 等同于 [2].valueOf() > '11'
// 即 '1' > '11'

两个对象之间的比较也是如此。

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[2] > [1] // true
// 等同于 [2].valueOf().toString() > [1].valueOf().toString()
// 即 '2' > '1'

[2] > [11] // true
// 等同于 [2].valueOf().toString() > [11].valueOf().toString()
// 即 '2' > '11'

{ x: 2 } >= { x: 1 } // true
// 等同于 { x: 2 }.valueOf().toString() >= { x: 1 }.valueOf().toString()
// 即 '[object Object]' >= '[object Object]'

严格相等运算符

JavaScript 提供两种相等运算符:=====

简单说,它们的区别是相等运算符(==)比较两个值是否相等,严格相等运算符(===)比较它们是否为“同一个值”。如果两个值不是同一类型,严格相等运算符(===)直接返回false,而相等运算符(==)会将它们转换成同一个类型,再用严格相等运算符进行比较。

本节介绍严格相等运算符的算法。

(1)不同类型的值

如果两个值的类型不同,直接返回false

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1 === "1" // false
true === "true" // false

上面代码比较数值的1与字符串的“1”、布尔值的true与字符串"true",因为类型不同,结果都是false

(2)同一类的原始类型值

同一类型的原始类型的值(数值、字符串、布尔值)比较时,值相同就返回true,值不同就返回false

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1 === 0x1 // true

上面代码比较十进制的1与十六进制的1,因为类型和值都相同,返回true

需要注意的是,NaN与任何值都不相等(包括自身)。另外,正0等于负0

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NaN === NaN  // false
+0 === -0 // true

(3)复合类型值

两个复合类型(对象、数组、函数)的数据比较时,不是比较它们的值是否相等,而是比较它们是否指向同一个地址。

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{} === {} // false
[] === [] // false
(function () {} === function () {}) // false

上面代码分别比较两个空对象、两个空数组、两个空函数,结果都是不相等。原因是对于复合类型的值,严格相等运算比较的是,它们是否引用同一个内存地址,而运算符两边的空对象、空数组、空函数的值,都存放在不同的内存地址,结果当然是false

如果两个变量引用同一个对象,则它们相等。

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var v1 = {};
var v2 = v1;
v1 === v2 // true

注意,对于两个对象的比较,严格相等运算符比较的是地址,而大于或小于运算符比较的是值。

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var obj1 = {};
var obj2 = {};

obj1 > obj2 // false
obj1 < obj2 // false
obj1 === obj2 // false

上面的三个比较,前两个比较的是值,最后一个比较的是地址,所以都返回false

(4)undefined 和 null

undefinednull与自身严格相等。

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undefined === undefined // true
null === null // true

由于变量声明后默认值是undefined,因此两个只声明未赋值的变量是相等的。

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var v1;
var v2;
v1 === v2 // true

严格不相等运算符

严格相等运算符有一个对应的“严格不相等运算符”(!==),它的算法就是先求严格相等运算符的结果,然后返回相反值。

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1 !== '1' // true
// 等同于
!(1 === '1')

上面代码中,感叹号!是求出后面表达式的相反值。

相等运算符

相等运算符用来比较相同类型的数据时,与严格相等运算符完全一样。

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1 == 1.0
// 等同于
1 === 1.0

比较不同类型的数据时,相等运算符会先将数据进行类型转换,然后再用严格相等运算符比较。下面分成几种情况,讨论不同类型的值互相比较的规则。

(1)原始类型值

原始类型的值会转换成数值再进行比较。

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1 == true // true
// 等同于 1 === Number(true)

0 == false // true
// 等同于 0 === Number(false)

2 == true // false
// 等同于 2 === Number(true)

2 == false // false
// 等同于 2 === Number(false)

'true' == true // false
// 等同于 Number('true') === Number(true)
// 等同于 NaN === 1

'' == 0 // true
// 等同于 Number('') === 0
// 等同于 0 === 0

'' == false // true
// 等同于 Number('') === Number(false)
// 等同于 0 === 0

'1' == true // true
// 等同于 Number('1') === Number(true)
// 等同于 1 === 1

'\n 123 \t' == 123 // true
// 因为字符串转为数字时,省略前置和后置的空格

上面代码将字符串和布尔值都转为数值,然后再进行比较。

(2)对象与原始类型值比较

对象(这里指广义的对象,包括数组和函数)与原始类型的值比较时,对象转换成原始类型的值,再进行比较。

具体来说,先调用对象的valueOf()方法,如果得到原始类型的值,就按照上一小节的规则,互相比较;如果得到的还是对象,则再调用toString()方法,得到字符串形式,再进行比较。

下面是数组与原始类型值比较的例子。

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// 数组与数值的比较
[1] == 1 // true

// 数组与字符串的比较
[1] == '1' // true
[1, 2] == '1,2' // true

// 对象与布尔值的比较
[1] == true // true
[2] == true // false

上面例子中,JavaScript 引擎会先对数组[1]调用数组的valueOf()方法,由于返回的还是一个数组,所以会接着调用数组的toString()方法,得到字符串形式,再按照上一小节的规则进行比较。

下面是一个更直接的例子。

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const obj = {
valueOf: function () {
console.log('执行 valueOf()');
return obj;
},
toString: function () {
console.log('执行 toString()');
return 'foo';
}
};

obj == 'foo'
// 执行 valueOf()
// 执行 toString()
// true

上面例子中,obj是一个自定义了valueOf()toString()方法的对象。这个对象与字符串'foo'进行比较时,会依次调用valueOf()toString()方法,最后返回'foo',所以比较结果是true

(3)undefined 和 null

undefinednull只有与自身比较,或者互相比较时,才会返回true;与其他类型的值比较时,结果都为false

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undefined == undefined // true
null == null // true
undefined == null // true

false == null // false
false == undefined // false

0 == null // false
0 == undefined // false

(4)相等运算符的缺点

相等运算符隐藏的类型转换,会带来一些违反直觉的结果。

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0 == ''             // true
0 == '0' // true

2 == true // false
2 == false // false

false == 'false' // false
false == '0' // true

false == undefined // false
false == null // false
null == undefined // true

' \t\r\n ' == 0 // true

上面这些表达式都不同于直觉,很容易出错。因此建议不要使用相等运算符(==),最好只使用严格相等运算符(===)。

不相等运算符

相等运算符有一个对应的“不相等运算符”(!=),它的算法就是先求相等运算符的结果,然后返回相反值。

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1 != '1' // false

// 等同于
!(1 == '1')

布尔运算符

概述

布尔运算符用于将表达式转为布尔值,一共包含四个运算符。

  • 取反运算符:!
  • 且运算符:&&
  • 或运算符:||
  • 三元运算符:?:

取反运算符(!)

取反运算符是一个感叹号,用于将布尔值变为相反值,即true变成falsefalse变成true

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!true // false
!false // true

对于非布尔值,取反运算符会将其转为布尔值。可以这样记忆,以下六个值取反后为true,其他值都为false

  • undefined
  • null
  • false
  • 0
  • NaN
  • 空字符串(''
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!undefined // true
!null // true
!0 // true
!NaN // true
!"" // true

!54 // false
!'hello' // false
![] // false
!{} // false

上面代码中,不管什么类型的值,经过取反运算后,都变成了布尔值。

如果对一个值连续做两次取反运算,等于将其转为对应的布尔值,与Boolean函数的作用相同。这是一种常用的类型转换的写法。

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!!x
// 等同于
Boolean(x)

上面代码中,不管x是什么类型的值,经过两次取反运算后,变成了与Boolean函数结果相同的布尔值。所以,两次取反就是将一个值转为布尔值的简便写法。

且运算符(&&)

且运算符(&&)往往用于多个表达式的求值。

它的运算规则是:如果第一个运算子的布尔值为true,则返回第二个运算子的值(注意是值,不是布尔值);如果第一个运算子的布尔值为false,则直接返回第一个运算子的值,且不再对第二个运算子求值。

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't' && '' // ""
't' && 'f' // "f"
't' && (1 + 2) // 3
'' && 'f' // ""
'' && '' // ""

var x = 1;
(1 - 1) && ( x += 1) // 0
x // 1

上面代码的最后一个例子,由于且运算符的第一个运算子的布尔值为false,则直接返回它的值0,而不再对第二个运算子求值,所以变量x的值没变。

这种跳过第二个运算子的机制,被称为“短路”。有些程序员喜欢用它取代if结构,比如下面是一段if结构的代码,就可以用且运算符改写。

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if (i) {
doSomething();
}

// 等价于

i && doSomething();

上面代码的两种写法是等价的,但是后一种不容易看出目的,也不容易除错,建议谨慎使用。

且运算符可以多个连用,这时返回第一个布尔值为false的表达式的值。如果所有表达式的布尔值都为true,则返回最后一个表达式的值。

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true && 'foo' && '' && 4 && 'foo' && true
// ''

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// 3

上面代码中,例一里面,第一个布尔值为false的表达式为第三个表达式,所以得到一个空字符串。例二里面,所有表达式的布尔值都是true,所以返回最后一个表达式的值3

或运算符(||)

或运算符(||)也用于多个表达式的求值。它的运算规则是:如果第一个运算子的布尔值为true,则返回第一个运算子的值,且不再对第二个运算子求值;如果第一个运算子的布尔值为false,则返回第二个运算子的值。

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't' || '' // "t"
't' || 'f' // "t"
'' || 'f' // "f"
'' || '' // ""

短路规则对这个运算符也适用。

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var x = 1;
true || (x = 2) // true
x // 1

上面代码中,或运算符的第一个运算子为true,所以直接返回true,不再运行第二个运算子。所以,x的值没有改变。这种只通过第一个表达式的值,控制是否运行第二个表达式的机制,就称为“短路”(short-cut)。

或运算符可以多个连用,这时返回第一个布尔值为true的表达式的值。如果所有表达式都为false,则返回最后一个表达式的值。

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false || 0 || '' || 4 || 'foo' || true
// 4

false || 0 || ''
// ''

上面代码中,例一里面,第一个布尔值为true的表达式是第四个表达式,所以得到数值4。例二里面,所有表达式的布尔值都为false,所以返回最后一个表达式的值。

或运算符常用于为一个变量设置默认值。

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function saveText(text) {
text = text || '';
// ...
}

// 或者写成
saveText(this.text || '')

上面代码表示,如果函数调用时,没有提供参数,则该参数默认设置为空字符串。

三元条件运算符(?:)

三元条件运算符由问号(?)和冒号(:)组成,分隔三个表达式。它是 JavaScript 语言唯一一个需要三个运算子的运算符。如果第一个表达式的布尔值为true,则返回第二个表达式的值,否则返回第三个表达式的值。

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't' ? 'hello' : 'world' // "hello"
0 ? 'hello' : 'world' // "world"

上面代码的t0的布尔值分别为truefalse,所以分别返回第二个和第三个表达式的值。

通常来说,三元条件表达式与if...else语句具有同样表达效果,前者可以表达的,后者也能表达。但是两者具有一个重大差别,if...else是语句,没有返回值;三元条件表达式是表达式,具有返回值。所以,在需要返回值的场合,只能使用三元条件表达式,而不能使用if..else

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console.log(true ? 'T' : 'F');

上面代码中,console.log方法的参数必须是一个表达式,这时就只能使用三元条件表达式。如果要用if...else语句,就必须改变整个代码写法了。

二进制位运算符

概述

二进制位运算符用于直接对二进制位进行计算,一共有7个。

  • 二进制或运算符(or):符号为|,表示若两个二进制位都为0,则结果为0,否则为1
  • 二进制与运算符(and):符号为&,表示若两个二进制位都为1,则结果为1,否则为0。
  • 二进制否运算符(not):符号为~,表示对一个二进制位取反。
  • 异或运算符(xor):符号为^,表示若两个二进制位不相同,则结果为1,否则为0。
  • 左移运算符(left shift):符号为<<,详见下文解释。
  • 右移运算符(right shift):符号为>>,详见下文解释。
  • 头部补零的右移运算符(zero filled right shift):符号为>>>,详见下文解释。

这些位运算符直接处理每一个比特位(bit),所以是非常底层的运算,好处是速度极快,缺点是很不直观,许多场合不能使用它们,否则会使代码难以理解和查错。

有一点需要特别注意,位运算符只对整数起作用,如果一个运算子不是整数,会自动转为整数后再执行。另外,虽然在 JavaScript 内部,数值都是以64位浮点数的形式储存,但是做位运算的时候,是以32位带符号的整数进行运算的,并且返回值也是一个32位带符号的整数。

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i = i | 0;

上面这行代码的意思,就是将i(不管是整数或小数)转为32位整数。

利用这个特性,可以写出一个函数,将任意数值转为32位整数。

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function toInt32(x) {
return x | 0;
}

上面这个函数将任意值与0进行一次或运算,这个位运算会自动将一个值转为32位整数。下面是这个函数的用法。

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toInt32(1.001) // 1
toInt32(1.999) // 1
toInt32(1) // 1
toInt32(-1) // -1
toInt32(Math.pow(2, 32) + 1) // 1
toInt32(Math.pow(2, 32) - 1) // -1

上面代码中,toInt32可以将小数转为整数。对于一般的整数,返回值不会有任何变化。对于大于或等于2的32次方的整数,大于32位的数位都会被舍去。

二进制或运算符

二进制或运算符(|)逐位比较两个运算子,两个二进制位之中只要有一个为1,就返回1,否则返回0

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0 | 3 // 3

上面代码中,03的二进制形式分别是0011,所以进行二进制或运算会得到11(即3)。

位运算只对整数有效,遇到小数时,会将小数部分舍去,只保留整数部分。所以,将一个小数与0进行二进制或运算,等同于对该数去除小数部分,即取整数位。

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2.9 | 0 // 2
-2.9 | 0 // -2

需要注意的是,这种取整方法不适用超过32位整数最大值2147483647的数。

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2147483649.4 | 0;
// -2147483647

二进制与运算符

二进制与运算符(&)的规则是逐位比较两个运算子,两个二进制位之中只要有一个位为0,就返回0,否则返回1

1
0 & 3 // 0

上面代码中,0(二进制00)和3(二进制11)进行二进制与运算会得到00(即0)。

二进制否运算符

二进制否运算符(~)将每个二进制位都变为相反值(0变为11变为0)。它的返回结果有时比较难理解,因为涉及到计算机内部的数值表示机制。

1
~ 3 // -4

上面表达式对3进行二进制否运算,得到-4。之所以会有这样的结果,是因为位运算时,JavaScript 内部将所有的运算子都转为32位的二进制整数再进行运算。

3的32位整数形式是00000000000000000000000000000011,二进制否运算以后得到11111111111111111111111111111100。由于第一位(符号位)是1,所以这个数是一个负数。JavaScript 内部采用补码形式表示负数,即需要将这个数减去1,再取一次反,然后加上负号,才能得到这个负数对应的10进制值。这个数减去1等于11111111111111111111111111111011,再取一次反得到00000000000000000000000000000100,再加上负号就是-4。考虑到这样的过程比较麻烦,可以简单记忆成,一个数与自身的取反值相加,等于-1。

1
~ -3 // 2

上面表达式可以这样算,-3的取反值等于-1减去-3,结果为2

对一个整数连续两次二进制否运算,得到它自身。

1
~~3 // 3

所有的位运算都只对整数有效。二进制否运算遇到小数时,也会将小数部分舍去,只保留整数部分。所以,对一个小数连续进行两次二进制否运算,能达到取整效果。

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~~2.9 // 2
~~47.11 // 47
~~1.9999 // 1
~~3 // 3

使用二进制否运算取整,是所有取整方法中最快的一种。

对字符串进行二进制否运算,JavaScript 引擎会先调用Number函数,将字符串转为数值。

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// 相当于~Number('011')
~'011' // -12

// 相当于~Number('42 cats')
~'42 cats' // -1

// 相当于~Number('0xcafebabe')
~'0xcafebabe' // 889275713

// 相当于~Number('deadbeef')
~'deadbeef' // -1

Number函数将字符串转为数值的规则,参见《数据的类型转换》一章。

对于其他类型的值,二进制否运算也是先用Number转为数值,然后再进行处理。

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// 相当于 ~Number([])
~[] // -1

// 相当于 ~Number(NaN)
~NaN // -1

// 相当于 ~Number(null)
~null // -1

异或运算符

异或运算(^)在两个二进制位不同时返回1,相同时返回0

1
0 ^ 3 // 3

上面表达式中,0(二进制00)与3(二进制11)进行异或运算,它们每一个二进制位都不同,所以得到11(即3)。

“异或运算”有一个特殊运用,连续对两个数ab进行三次异或运算,a^=b; b^=a; a^=b;,可以互换它们的值。这意味着,使用“异或运算”可以在不引入临时变量的前提下,互换两个变量的值。

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var a = 10;
var b = 99;

a ^= b, b ^= a, a ^= b;

a // 99
b // 10

这是互换两个变量的值的最快方法。

异或运算也可以用来取整。

1
12.9 ^ 0 // 12

左移运算符

左移运算符(<<)表示将一个数的二进制值向左移动指定的位数,尾部补0,即乘以2的指定次方。向左移动的时候,最高位的符号位是一起移动的。

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// 4 的二进制形式为100,
// 左移一位为1000(即十进制的8)
// 相当于乘以2的1次方
4 << 1
// 8

-4 << 1
// -8

上面代码中,-4左移一位得到-8,是因为-4的二进制形式是11111111111111111111111111111100,左移一位后得到11111111111111111111111111111000,该数转为十进制(减去1后取反,再加上负号)即为-8

如果左移0位,就相当于将该数值转为32位整数,等同于取整,对于正数和负数都有效。

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13.5 << 0
// 13

-13.5 << 0
// -13

左移运算符用于二进制数值非常方便。

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var color = {r: 186, g: 218, b: 85};

// RGB to HEX
// (1 << 24)的作用为保证结果是6位数
var rgb2hex = function(r, g, b) {
return '#' + ((1 << 24) + (r << 16) + (g << 8) + b)
.toString(16) // 先转成十六进制,然后返回字符串
.substr(1); // 去除字符串的最高位,返回后面六个字符串
}

rgb2hex(color.r, color.g, color.b)
// "#bada55"

上面代码使用左移运算符,将颜色的 RGB 值转为 HEX 值。

右移运算符

右移运算符(>>)表示将一个数的二进制值向右移动指定的位数。如果是正数,头部全部补0;如果是负数,头部全部补1。右移运算符基本上相当于除以2的指定次方(最高位即符号位参与移动)。

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4 >> 1
// 2
/*
// 因为4的二进制形式为 00000000000000000000000000000100,
// 右移一位得到 00000000000000000000000000000010,
// 即为十进制的2
*/

-4 >> 1
// -2
/*
// 因为-4的二进制形式为 11111111111111111111111111111100,
// 右移一位,头部补1,得到 11111111111111111111111111111110,
// 即为十进制的-2
*/

右移运算可以模拟 2 的整除运算。

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5 >> 1
// 2
// 相当于 5 / 2 = 2

21 >> 2
// 5
// 相当于 21 / 4 = 5

21 >> 3
// 2
// 相当于 21 / 8 = 2

21 >> 4
// 1
// 相当于 21 / 16 = 1

头部补零的右移运算符

头部补零的右移运算符(>>>)与右移运算符(>>)只有一个差别,就是一个数的二进制形式向右移动时,头部一律补零,而不考虑符号位。所以,该运算总是得到正值。对于正数,该运算的结果与右移运算符(>>)完全一致,区别主要在于负数。

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4 >>> 1
// 2

-4 >>> 1
// 2147483646
/*
// 因为-4的二进制形式为11111111111111111111111111111100,
// 带符号位的右移一位,得到01111111111111111111111111111110,
// 即为十进制的2147483646。
*/

这个运算实际上将一个值转为32位无符号整数。

查看一个负整数在计算机内部的储存形式,最快的方法就是使用这个运算符。

1
-1 >>> 0 // 4294967295

上面代码表示,-1作为32位整数时,内部的储存形式使用无符号整数格式解读,值为 4294967295(即(2^32)-1,等于11111111111111111111111111111111)。

开关作用

位运算符可以用作设置对象属性的开关。

假定某个对象有四个开关,每个开关都是一个变量。那么,可以设置一个四位的二进制数,它的每个位对应一个开关。

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var FLAG_A = 1; // 0001
var FLAG_B = 2; // 0010
var FLAG_C = 4; // 0100
var FLAG_D = 8; // 1000

上面代码设置 A、B、C、D 四个开关,每个开关分别占有一个二进制位。

然后,就可以用二进制与运算,检查当前设置是否打开了指定开关。

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var flags = 5; // 二进制的0101

if (flags & FLAG_C) {
// ...
}
// 0101 & 0100 => 0100 => true

上面代码检验是否打开了开关C。如果打开,会返回true,否则返回false

现在假设需要打开ABD三个开关,我们可以构造一个掩码变量。

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var mask = FLAG_A | FLAG_B | FLAG_D;
// 0001 | 0010 | 1000 => 1011

上面代码对ABD三个变量进行二进制或运算,得到掩码值为二进制的1011

有了掩码,二进制或运算可以确保打开指定的开关。

1
flags = flags | mask;

上面代码中,计算后得到的flags变量,代表三个开关的二进制位都打开了。

二进制与运算可以将当前设置中凡是与开关设置不一样的项,全部关闭。

1
flags = flags & mask;

异或运算可以切换(toggle)当前设置,即第一次执行可以得到当前设置的相反值,再执行一次又得到原来的值。

1
flags = flags ^ mask;

二进制否运算可以翻转当前设置,即原设置为0,运算后变为1;原设置为1,运算后变为0

1
flags = ~flags;

其他运算符,运算顺序

void 运算符

void运算符的作用是执行一个表达式,然后不返回任何值,或者说返回undefined

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void 0 // undefined
void(0) // undefined

上面是void运算符的两种写法,都正确。建议采用后一种形式,即总是使用圆括号。因为void运算符的优先性很高,如果不使用括号,容易造成错误的结果。比如,void 4 + 7实际上等同于(void 4) + 7

下面是void运算符的一个例子。

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var x = 3;
void (x = 5) //undefined
x // 5

这个运算符的主要用途是浏览器的书签工具(Bookmarklet),以及在超级链接中插入代码防止网页跳转。

请看下面的代码。

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<script>
function f() {
console.log('Hello World');
}
</script>
<a href="http://example.com" onclick="f(); return false;">点击</a>

上面代码中,点击链接后,会先执行onclick的代码,由于onclick返回false,所以浏览器不会跳转到 example.com。

void运算符可以取代上面的写法。

1
<a href="javascript: void(f())">文字</a>

下面是一个更实际的例子,用户点击链接提交表单,但是不产生页面跳转。

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<a href="javascript: void(document.form.submit())">
提交
</a>

逗号运算符

逗号运算符用于对两个表达式求值,并返回后一个表达式的值。

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'a', 'b' // "b"

var x = 0;
var y = (x++, 10);
x // 1
y // 10

上面代码中,逗号运算符返回后一个表达式的值。

逗号运算符的一个用途是,在返回一个值之前,进行一些辅助操作。

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var value = (console.log('Hi!'), true);
// Hi!

value // true

上面代码中,先执行逗号之前的操作,然后返回逗号后面的值。

运算顺序

优先级

JavaScript 各种运算符的优先级别是不一样的。优先级高的运算符先执行,优先级低的运算符后执行。

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4 + 5 * 6 // 34

上面的代码中,乘法运算符(*)的优先性高于加法运算符(+),所以先执行乘法,再执行加法,相当于下面这样。

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4 + (5 * 6) // 34

如果多个运算符混写在一起,常常会导致令人困惑的代码。

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var x = 1;
var arr = [];

var y = arr.length <= 0 || arr[0] === undefined ? x : arr[0];

上面代码中,变量y的值就很难看出来,因为这个表达式涉及5个运算符,到底谁的优先级最高,实在不容易记住。

根据语言规格,这五个运算符的优先级从高到低依次为:小于等于(<=)、严格相等(===)、或(||)、三元(?:)、等号(=)。因此上面的表达式,实际的运算顺序如下。

1
var y = ((arr.length <= 0) || (arr[0] === undefined)) ? x : arr[0];

记住所有运算符的优先级,是非常难的,也是没有必要的。

圆括号的作用

圆括号(())可以用来提高运算的优先级,因为它的优先级是最高的,即圆括号中的表达式会第一个运算。

1
(4 + 5) * 6 // 54

上面代码中,由于使用了圆括号,加法会先于乘法执行。

运算符的优先级别十分繁杂,且都是硬性规定,因此建议总是使用圆括号,保证运算顺序清晰可读,这对代码的维护和除错至关重要。

顺便说一下,圆括号不是运算符,而是一种语法结构。它一共有两种用法:一种是把表达式放在圆括号之中,提升运算的优先级;另一种是跟在函数的后面,作用是调用函数。

注意,因为圆括号不是运算符,所以不具有求值作用,只改变运算的优先级。

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var x = 1;
(x) = 2;

上面代码的第二行,如果圆括号具有求值作用,那么就会变成1 = 2,这是会报错了。但是,上面的代码可以运行,这验证了圆括号只改变优先级,不会求值。

这也意味着,如果整个表达式都放在圆括号之中,那么不会有任何效果。

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(expression)
// 等同于
expression

函数放在圆括号中,会返回函数本身。如果圆括号紧跟在函数的后面,就表示调用函数。

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function f() {
return 1;
}

(f) // function f(){return 1;}
f() // 1

上面代码中,函数放在圆括号之中会返回函数本身,圆括号跟在函数后面则是调用函数。

圆括号之中,只能放置表达式,如果将语句放在圆括号之中,就会报错。

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(var a = 1)
// SyntaxError: Unexpected token var

左结合与右结合

对于优先级别相同的运算符,同时出现的时候,就会有计算顺序的问题。

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a OP b OP c

上面代码中,OP表示运算符。它可以有两种解释方式。

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// 方式一
(a OP b) OP c

// 方式二
a OP (b OP c)

上面的两种方式,得到的计算结果往往是不一样的。方式一是将左侧两个运算数结合在一起,采用这种解释方式的运算符,称为“左结合”运算符;方式二是将右侧两个运算数结合在一起,这样的运算符称为“右结合”运算符。

JavaScript 语言的大多数运算符是“左结合”,请看下面加法运算符的例子。

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x + y + z

// 引擎解释如下
(x + y) + z

上面代码中,xy结合在一起,它们的预算结果再与z进行运算。

少数运算符是“右结合”,其中最主要的是赋值运算符(=)和三元条件运算符(?:)。

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w = x = y = z;
q = a ? b : c ? d : e ? f : g;

上面代码的解释方式如下。

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w = (x = (y = z));
q = a ? b : (c ? d : (e ? f : g));

上面的两行代码,都是右侧的运算数结合在一起。

另外,指数运算符(**)也是右结合。

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2 ** 3 ** 2
// 相当于 2 ** (3 ** 2)
// 512

语法专题之数据类型的转换

概述

JavaScript 是一种动态类型语言,变量没有类型限制,可以随时赋予任意值。

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var x = y ? 1 : 'a';

上面代码中,变量x到底是数值还是字符串,取决于另一个变量y的值。ytrue时,x是一个数值;yfalse时,x是一个字符串。这意味着,x的类型没法在编译阶段就知道,必须等到运行时才能知道。

虽然变量的数据类型是不确定的,但是各种运算符对数据类型是有要求的。如果运算符发现,运算子的类型与预期不符,就会自动转换类型。比如,减法运算符预期左右两侧的运算子应该是数值,如果不是,就会自动将它们转为数值。

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'4' - '3' // 1

上面代码中,虽然是两个字符串相减,但是依然会得到结果数值1,原因就在于 JavaScript 将运算子自动转为了数值。

本章讲解数据类型自动转换的规则。在此之前,先讲解如何手动强制转换数据类型。

强制转换

强制转换主要指使用Number()String()Boolean()三个函数,手动将各种类型的值,分别转换成数字、字符串或者布尔值。

Number()

使用Number函数,可以将任意类型的值转化成数值。

下面分成两种情况讨论,一种是参数是原始类型的值,另一种是参数是对象。

(1)原始类型值

原始类型值的转换规则如下。

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// 数值:转换后还是原来的值
Number(324) // 324

// 字符串:如果可以被解析为数值,则转换为相应的数值
Number('324') // 324

// 字符串:如果不可以被解析为数值,返回 NaN
Number('324abc') // NaN

// 空字符串转为0
Number('') // 0

// 布尔值:true 转成 1,false 转成 0
Number(true) // 1
Number(false) // 0

// undefined:转成 NaN
Number(undefined) // NaN

// null:转成0
Number(null) // 0

Number函数将字符串转为数值,要比parseInt函数严格很多。基本上,只要有一个字符无法转成数值,整个字符串就会被转为NaN

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parseInt('42 cats') // 42
Number('42 cats') // NaN

上面代码中,parseInt逐个解析字符,而Number函数整体转换字符串的类型。

另外,parseIntNumber函数都会自动过滤一个字符串前导和后缀的空格。

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parseInt('\t\v\r12.34\n') // 12
Number('\t\v\r12.34\n') // 12.34

(2)对象

简单的规则是,Number方法的参数是对象时,将返回NaN,除非是包含单个数值的数组。

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Number({a: 1}) // NaN
Number([1, 2, 3]) // NaN
Number([5]) // 5

之所以会这样,是因为Number背后的转换规则比较复杂。

第一步,调用对象自身的valueOf方法。如果返回原始类型的值,则直接对该值使用Number函数,不再进行后续步骤。

第二步,如果valueOf方法返回的还是对象,则改为调用对象自身的toString方法。如果toString方法返回原始类型的值,则对该值使用Number函数,不再进行后续步骤。

第三步,如果toString方法返回的是对象,就报错。

请看下面的例子。

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var obj = {x: 1};
Number(obj) // NaN

// 等同于
if (typeof obj.valueOf() === 'object') {
Number(obj.toString());
} else {
Number(obj.valueOf());
}

上面代码中,Number函数将obj对象转为数值。背后发生了一连串的操作,首先调用obj.valueOf方法, 结果返回对象本身;于是,继续调用obj.toString方法,这时返回字符串[object Object],对这个字符串使用Number函数,得到NaN

默认情况下,对象的valueOf方法返回对象本身,所以一般总是会调用toString方法,而toString方法返回对象的类型字符串(比如[object Object])。所以,会有下面的结果。

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Number({}) // NaN

如果toString方法返回的不是原始类型的值,结果就会报错。

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var obj = {
valueOf: function () {
return {};
},
toString: function () {
return {};
}
};

Number(obj)
// TypeError: Cannot convert object to primitive value

上面代码的valueOftoString方法,返回的都是对象,所以转成数值时会报错。

从上例还可以看到,valueOftoString方法,都是可以自定义的。

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Number({
valueOf: function () {
return 2;
}
})
// 2

Number({
toString: function () {
return 3;
}
})
// 3

Number({
valueOf: function () {
return 2;
},
toString: function () {
return 3;
}
})
// 2

上面代码对三个对象使用Number函数。第一个对象返回valueOf方法的值,第二个对象返回toString方法的值,第三个对象表示valueOf方法先于toString方法执行。

String()

String函数可以将任意类型的值转化成字符串,转换规则如下。

(1)原始类型值

  • 数值:转为相应的字符串。
  • 字符串:转换后还是原来的值。
  • 布尔值true转为字符串"true"false转为字符串"false"
  • undefined:转为字符串"undefined"
  • null:转为字符串"null"
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String(123) // "123"
String('abc') // "abc"
String(true) // "true"
String(undefined) // "undefined"
String(null) // "null"

(2)对象

String方法的参数如果是对象,返回一个类型字符串;如果是数组,返回该数组的字符串形式。

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String({a: 1}) // "[object Object]"
String([1, 2, 3]) // "1,2,3"

String方法背后的转换规则,与Number方法基本相同,只是互换了valueOf方法和toString方法的执行顺序。

  1. 先调用对象自身的toString方法。如果返回原始类型的值,则对该值使用String函数,不再进行以下步骤。
  2. 如果toString方法返回的是对象,再调用原对象的valueOf方法。如果valueOf方法返回原始类型的值,则对该值使用String函数,不再进行以下步骤。
  3. 如果valueOf方法返回的是对象,就报错。

下面是一个例子。

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String({a: 1})
// "[object Object]"

// 等同于
String({a: 1}.toString())
// "[object Object]"

上面代码先调用对象的toString方法,发现返回的是字符串[object Object],就不再调用valueOf方法了。

如果toString法和valueOf方法,返回的都是对象,就会报错。

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var obj = {
valueOf: function () {
return {};
},
toString: function () {
return {};
}
};

String(obj)
// TypeError: Cannot convert object to primitive value

下面是通过自定义toString方法,改变返回值的例子。

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String({
toString: function () {
return 3;
}
})
// "3"

String({
valueOf: function () {
return 2;
}
})
// "[object Object]"

String({
valueOf: function () {
return 2;
},
toString: function () {
return 3;
}
})
// "3"

上面代码对三个对象使用String函数。第一个对象返回toString方法的值(数值3),第二个对象返回的还是toString方法的值([object Object]),第三个对象表示toString方法先于valueOf方法执行。

Boolean()

Boolean()函数可以将任意类型的值转为布尔值。

它的转换规则相对简单:除了以下五个值的转换结果为false,其他的值全部为true

  • undefined
  • null
  • 0(包含-0+0
  • NaN
  • ''(空字符串)
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Boolean(undefined) // false
Boolean(null) // false
Boolean(0) // false
Boolean(NaN) // false
Boolean('') // false

当然,truefalse这两个布尔值不会发生变化。

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Boolean(true) // true
Boolean(false) // false

注意,所有对象(包括空对象)的转换结果都是true,甚至连false对应的布尔对象new Boolean(false)也是true(详见《原始类型值的包装对象》一章)。

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Boolean({}) // true
Boolean([]) // true
Boolean(new Boolean(false)) // true

所有对象的布尔值都是true,这是因为 JavaScript 语言设计的时候,出于性能的考虑,如果对象需要计算才能得到布尔值,对于obj1 && obj2这样的场景,可能会需要较多的计算。为了保证性能,就统一规定,对象的布尔值为true

自动转换

下面介绍自动转换,它是以强制转换为基础的。

遇到以下三种情况时,JavaScript 会自动转换数据类型,即转换是自动完成的,用户不可见。

第一种情况,不同类型的数据互相运算。

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123 + 'abc' // "123abc"

第二种情况,对非布尔值类型的数据求布尔值。

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if ('abc') {
console.log('hello')
} // "hello"

第三种情况,对非数值类型的值使用一元运算符(即+-)。

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+ {foo: 'bar'} // NaN
- [1, 2, 3] // NaN

自动转换的规则是这样的:预期什么类型的值,就调用该类型的转换函数。比如,某个位置预期为字符串,就调用String()函数进行转换。如果该位置既可以是字符串,也可能是数值,那么默认转为数值。

由于自动转换具有不确定性,而且不易除错,建议在预期为布尔值、数值、字符串的地方,全部使用Boolean()Number()String()函数进行显式转换。

自动转换为布尔值

JavaScript 遇到预期为布尔值的地方(比如if语句的条件部分),就会将非布尔值的参数自动转换为布尔值。系统内部会自动调用Boolean()函数。

因此除了以下五个值,其他都是自动转为true

  • undefined
  • null
  • +0-0
  • NaN
  • ''(空字符串)

下面这个例子中,条件部分的每个值都相当于false,使用否定运算符后,就变成了true

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if ( !undefined
&& !null
&& !0
&& !NaN
&& !''
) {
console.log('true');
} // true

下面两种写法,有时也用于将一个表达式转为布尔值。它们内部调用的也是Boolean()函数。

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// 写法一
expression ? true : false

// 写法二
!! expression

自动转换为字符串

JavaScript 遇到预期为字符串的地方,就会将非字符串的值自动转为字符串。具体规则是,先将复合类型的值转为原始类型的值,再将原始类型的值转为字符串。

字符串的自动转换,主要发生在字符串的加法运算时。当一个值为字符串,另一个值为非字符串,则后者转为字符串。

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'5' + 1 // '51'
'5' + true // "5true"
'5' + false // "5false"
'5' + {} // "5[object Object]"
'5' + [] // "5"
'5' + function (){} // "5function (){}"
'5' + undefined // "5undefined"
'5' + null // "5null"

这种自动转换很容易出错。

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var obj = {
width: '100'
};

obj.width + 20 // "10020"

上面代码中,开发者可能期望返回120,但是由于自动转换,实际上返回了一个字符10020

自动转换为数值

JavaScript 遇到预期为数值的地方,就会将参数值自动转换为数值。系统内部会自动调用Number()函数。

除了加法运算符(+)有可能把运算子转为字符串,其他运算符都会把运算子自动转成数值。

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'5' - '2' // 3
'5' * '2' // 10
true - 1 // 0
false - 1 // -1
'1' - 1 // 0
'5' * [] // 0
false / '5' // 0
'abc' - 1 // NaN
null + 1 // 1
undefined + 1 // NaN

上面代码中,运算符两侧的运算子,都被转成了数值。

注意:null转为数值时为0,而undefined转为数值时为NaN

一元运算符也会把运算子转成数值。

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+'abc' // NaN
-'abc' // NaN
+true // 1
-false // 0

语法专题之错误处理机制

Error 实例对象

JavaScript 解析或运行时,一旦发生错误,引擎就会抛出一个错误对象。JavaScript 原生提供Error构造函数,所有抛出的错误都是这个构造函数的实例。

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var err = new Error('出错了');
err.message // "出错了"

上面代码中,我们调用Error()构造函数,生成一个实例对象errError()构造函数接受一个参数,表示错误提示,可以从实例的message属性读到这个参数。抛出Error实例对象以后,整个程序就中断在发生错误的地方,不再往下执行。

JavaScript 语言标准只提到,Error实例对象必须有message属性,表示出错时的提示信息,没有提到其他属性。大多数 JavaScript 引擎,对Error实例还提供namestack属性,分别表示错误的名称和错误的堆栈,但它们是非标准的,不是每种实现都有。

  • message:错误提示信息
  • name:错误名称(非标准属性)
  • stack:错误的堆栈(非标准属性)

使用namemessage这两个属性,可以对发生什么错误有一个大概的了解。

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if (error.name) {
console.log(error.name + ': ' + error.message);
}

stack属性用来查看错误发生时的堆栈。

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function throwit() {
throw new Error('');
}

function catchit() {
try {
throwit();
} catch(e) {
console.log(e.stack); // print stack trace
}
}

catchit()
// Error
// at throwit (~/examples/throwcatch.js:9:11)
// at catchit (~/examples/throwcatch.js:3:9)
// at repl:1:5

上面代码中,错误堆栈的最内层是throwit函数,然后是catchit函数,最后是函数的运行环境。

原生错误类型

Error实例对象是最一般的错误类型,在它的基础上,JavaScript 还定义了其他6种错误对象。也就是说,存在Error的6个派生对象。

SyntaxError 对象

SyntaxError对象是解析代码时发生的语法错误。

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// 变量名错误
var 1a;
// Uncaught SyntaxError: Invalid or unexpected token

// 缺少括号
console.log 'hello');
// Uncaught SyntaxError: Unexpected string

上面代码的错误,都是在语法解析阶段就可以发现,所以会抛出SyntaxError。第一个错误提示是“token 非法”,第二个错误提示是“字符串不符合要求”。

ReferenceError 对象

ReferenceError对象是引用一个不存在的变量时发生的错误。

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// 使用一个不存在的变量
unknownVariable
// Uncaught ReferenceError: unknownVariable is not defined

另一种触发场景是,将一个值分配给无法分配的对象,比如对函数的运行结果赋值。

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// 等号左侧不是变量
console.log() = 1
// Uncaught ReferenceError: Invalid left-hand side in assignment

上面代码对函数console.log的运行结果赋值,结果引发了ReferenceError错误。

RangeError 对象

RangeError对象是一个值超出有效范围时发生的错误。主要有几种情况,一是数组长度为负数,二是Number对象的方法参数超出范围,以及函数堆栈超过最大值。

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// 数组长度不得为负数
new Array(-1)
// Uncaught RangeError: Invalid array length

TypeError 对象

TypeError对象是变量或参数不是预期类型时发生的错误。比如,对字符串、布尔值、数值等原始类型的值使用new命令,就会抛出这种错误,因为new命令的参数应该是一个构造函数。

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new 123
// Uncaught TypeError: 123 is not a constructor

var obj = {};
obj.unknownMethod()
// Uncaught TypeError: obj.unknownMethod is not a function

上面代码的第二种情况,调用对象不存在的方法,也会抛出TypeError错误,因为obj.unknownMethod的值是undefined,而不是一个函数。

URIError 对象

URIError对象是 URI 相关函数的参数不正确时抛出的错误,主要涉及encodeURI()decodeURI()encodeURIComponent()decodeURIComponent()escape()unescape()这六个函数。

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decodeURI('%2')
// URIError: URI malformed

EvalError 对象

eval函数没有被正确执行时,会抛出EvalError错误。该错误类型已经不再使用了,只是为了保证与以前代码兼容,才继续保留。

总结

以上这6种派生错误,连同原始的Error对象,都是构造函数。开发者可以使用它们,手动生成错误对象的实例。这些构造函数都接受一个参数,代表错误提示信息(message)。

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var err1 = new Error('出错了!');
var err2 = new RangeError('出错了,变量超出有效范围!');
var err3 = new TypeError('出错了,变量类型无效!');

err1.message // "出错了!"
err2.message // "出错了,变量超出有效范围!"
err3.message // "出错了,变量类型无效!"

自定义错误

除了 JavaScript 原生提供的七种错误对象,还可以定义自己的错误对象。

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function UserError(message) {
this.message = message || '默认信息';
this.name = 'UserError';
}

UserError.prototype = new Error();
UserError.prototype.constructor = UserError;

上面代码自定义一个错误对象UserError,让它继承Error对象。然后,就可以生成这种自定义类型的错误了。

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new UserError('这是自定义的错误!');

throw 语句

throw语句的作用是手动中断程序执行,抛出一个错误。

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var x = -1;

if (x <= 0) {
throw new Error('x 必须为正数');
}
// Uncaught Error: x 必须为正数

上面代码中,如果变量x小于等于0,就手动抛出一个错误,告诉用户x的值不正确,整个程序就会在这里中断执行。可以看到,throw抛出的错误就是它的参数,这里是一个Error对象的实例。

throw也可以抛出自定义错误。

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function UserError(message) {
this.message = message || '默认信息';
this.name = 'UserError';
}

throw new UserError('出错了!');
// Uncaught UserError {message: "出错了!", name: "UserError"}

上面代码中,throw抛出的是一个UserError实例。

实际上,throw可以抛出任何类型的值。也就是说,它的参数可以是任何值。

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// 抛出一个字符串
throw 'Error!';
// Uncaught Error!

// 抛出一个数值
throw 42;
// Uncaught 42

// 抛出一个布尔值
throw true;
// Uncaught true

// 抛出一个对象
throw {
toString: function () {
return 'Error!';
}
};
// Uncaught {toString: ƒ}

对于 JavaScript 引擎来说,遇到throw语句,程序就中止了。引擎会接收到throw抛出的信息,可能是一个错误实例,也可能是其他类型的值。

try…catch 结构

一旦发生错误,程序就中止执行了。JavaScript 提供了try...catch结构,允许对错误进行处理,选择是否往下执行。

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try {
throw new Error('出错了!');
} catch (e) {
console.log(e.name + ": " + e.message);
console.log(e.stack);
}
// Error: 出错了!
// at <anonymous>:3:9
// ...

上面代码中,try代码块抛出错误(上例用的是throw语句),JavaScript 引擎就立即把代码的执行,转到catch代码块,或者说错误被catch代码块捕获了。catch接受一个参数,表示try代码块抛出的值。

如果你不确定某些代码是否会报错,就可以把它们放在try...catch代码块之中,便于进一步对错误进行处理。

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try {
f();
} catch(e) {
// 处理错误
}

上面代码中,如果函数f执行报错,就会进行catch代码块,接着对错误进行处理。

catch代码块捕获错误之后,程序不会中断,会按照正常流程继续执行下去。

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try {
throw "出错了";
} catch (e) {
console.log(111);
}
console.log(222);
// 111
// 222

上面代码中,try代码块抛出的错误,被catch代码块捕获后,程序会继续向下执行。

catch代码块之中,还可以再抛出错误,甚至使用嵌套的try...catch结构。

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var n = 100;

try {
throw n;
} catch (e) {
if (e <= 50) {
// ...
} else {
throw e;
}
}
// Uncaught 100

上面代码中,catch代码之中又抛出了一个错误。

为了捕捉不同类型的错误,catch代码块之中可以加入判断语句。

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try {
foo.bar();
} catch (e) {
if (e instanceof EvalError) {
console.log(e.name + ": " + e.message);
} else if (e instanceof RangeError) {
console.log(e.name + ": " + e.message);
}
// ...
}

上面代码中,catch捕获错误之后,会判断错误类型(EvalError还是RangeError),进行不同的处理。

finally 代码块

try...catch结构允许在最后添加一个finally代码块,表示不管是否出现错误,都必需在最后运行的语句。

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function cleansUp() {
try {
throw new Error('出错了……');
console.log('此行不会执行');
} finally {
console.log('完成清理工作');
}
}

cleansUp()
// 完成清理工作
// Uncaught Error: 出错了……
// at cleansUp (<anonymous>:3:11)
// at <anonymous>:10:1

上面代码中,由于没有catch语句块,一旦发生错误,代码就会中断执行。中断执行之前,会先执行finally代码块,然后再向用户提示报错信息。

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function idle(x) {
try {
console.log(x);
return 'result';
} finally {
console.log('FINALLY');
}
}

idle('hello')
// hello
// FINALLY

上面代码中,try代码块没有发生错误,而且里面还包括return语句,但是finally代码块依然会执行。而且,这个函数的返回值还是result

下面的例子说明,return语句的执行是排在finally代码之前,只是等finally代码执行完毕后才返回。

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var count = 0;
function countUp() {
try {
return count;
} finally {
count++;
}
}

countUp()
// 0
count
// 1

上面代码说明,return语句里面的count的值,是在finally代码块运行之前就获取了。

下面是finally代码块用法的典型场景。

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openFile();

try {
writeFile(Data);
} catch(e) {
handleError(e);
} finally {
closeFile();
}

上面代码首先打开一个文件,然后在try代码块中写入文件,如果没有发生错误,则运行finally代码块关闭文件;一旦发生错误,则先使用catch代码块处理错误,再使用finally代码块关闭文件。

下面的例子充分反映了try...catch...finally这三者之间的执行顺序。

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function f() {
try {
console.log(0);
throw 'bug';
} catch(e) {
console.log(1);
return true; // 这句原本会延迟到 finally 代码块结束再执行
console.log(2); // 不会运行
} finally {
console.log(3);
return false; // 这句会覆盖掉前面那句 return
console.log(4); // 不会运行
}

console.log(5); // 不会运行
}

var result = f();
// 0
// 1
// 3

result
// false

上面代码中,catch代码块结束执行之前,会先执行finally代码块。

catch代码块之中,触发转入finally代码块的标志,不仅有return语句,还有throw语句。

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function f() {
try {
throw '出错了!';
} catch(e) {
console.log('捕捉到内部错误');
throw e; // 这句原本会等到finally结束再执行
} finally {
return false; // 直接返回
}
}

try {
f();
} catch(e) {
// 此处不会执行
console.log('caught outer "bogus"');
}

// 捕捉到内部错误

上面代码中,进入catch代码块之后,一遇到throw语句,就会去执行finally代码块,其中有return false语句,因此就直接返回了,不再会回去执行catch代码块剩下的部分了。

try代码块内部,还可以再使用try代码块。

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try {
try {
consle.log('Hello world!'); // 报错
}
finally {
console.log('Finally');
}
console.log('Will I run?');
} catch(error) {
console.error(error.message);
}
// Finally
// consle is not defined

上面代码中,try里面还有一个try。内层的try报错(console拼错了),这时会执行内层的finally代码块,然后抛出错误,被外层的catch捕获。

语法专题之编程风格

概述

“编程风格”(programming style)指的是编写代码的样式规则。不同的程序员,往往有不同的编程风格。

有人说,编译器的规范叫做“语法规则”(grammar),这是程序员必须遵守的;而编译器忽略的部分,就叫“编程风格”(programming style),这是程序员可以自由选择的。这种说法不完全正确,程序员固然可以自由选择编程风格,但是好的编程风格有助于写出质量更高、错误更少、更易于维护的程序。

所以,编程风格的选择不应该基于个人爱好、熟悉程度、打字量等因素,而要考虑如何尽量使代码清晰易读、减少出错。你选择的,不是你喜欢的风格,而是一种能够清晰表达你的意图的风格。这一点,对于 JavaScript 这种语法自由度很高的语言尤其重要。

必须牢记的一点是,如果你选定了一种“编程风格”,就应该坚持遵守,切忌多种风格混用。如果你加入他人的项目,就应该遵守现有的风格。

缩进

行首的空格和 Tab 键,都可以产生代码缩进效果(indent)。

Tab 键可以节省击键次数,但不同的文本编辑器对 Tab 的显示不尽相同,有的显示四个空格,有的显示两个空格,所以有人觉得,空格键可以使得显示效果更统一。

无论你选择哪一种方法,都是可以接受的,要做的就是始终坚持这一种选择。不要一会使用 Tab 键,一会使用空格键。

区块

如果循环和判断的代码体只有一行,JavaScript 允许该区块(block)省略大括号。

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if (a)
b();
c();

上面代码的原意可能是下面这样。

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if (a) {
b();
c();
}

但是,实际效果却是下面这样。

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if (a) {
b();
}
c();

因此,建议总是使用大括号表示区块。

另外,区块起首的大括号的位置,有许多不同的写法。最流行的有两种,一种是起首的大括号另起一行。

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block
{
// ...
}

另一种是起首的大括号跟在关键字的后面。

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block {
// ...
}

一般来说,这两种写法都可以接受。但是,JavaScript 要使用后一种,因为 JavaScript 会自动添加句末的分号,导致一些难以察觉的错误。

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return
{
key: value
};

// 相当于
return;
{
key: value
};

上面的代码的原意,是要返回一个对象,但实际上返回的是undefined,因为 JavaScript 自动在return语句后面添加了分号。为了避免这一类错误,需要写成下面这样。

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return {
key : value
};

因此,表示区块起首的大括号,不要另起一行。

圆括号

圆括号(parentheses)在 JavaScript 中有两种作用,一种表示函数的调用,另一种表示表达式的组合(grouping)。

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// 圆括号表示函数的调用
console.log('abc');

// 圆括号表示表达式的组合
(1 + 2) * 3

建议可以用空格,区分这两种不同的括号。

  1. 表示函数调用时,函数名与左括号之间没有空格。
  2. 表示函数定义时,函数名与左括号之间没有空格。
  3. 其他情况时,前面位置的语法元素与左括号之间,都有一个空格。

按照上面的规则,下面的写法都是不规范的。

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foo (bar)
return(a+b);
if(a === 0) {...}
function foo (b) {...}
function(x) {...}

上面代码的最后一行是一个匿名函数,function是语法关键字,不是函数名,所以与左括号之间应该要有一个空格。

行尾的分号

分号表示一条语句的结束。JavaScript 允许省略行尾的分号。事实上,确实有一些开发者行尾从来不写分号。但是,由于下面要讨论的原因,建议还是不要省略这个分号。

不使用分号的情况

首先,以下三种情况,语法规定本来就不需要在结尾添加分号。

(1)for 和 while 循环

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for ( ; ; ) {
} // 没有分号

while (true) {
} // 没有分号

注意,do...while循环是有分号的。

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do {
a--;
} while(a > 0); // 分号不能省略

(2)分支语句:if,switch,try

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if (true) {
} // 没有分号

switch () {
} // 没有分号

try {
} catch {
} // 没有分号

(3)函数的声明语句

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function f() {
} // 没有分号

注意,函数表达式仍然要使用分号。

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var f = function f() {
};

以上三种情况,如果使用了分号,并不会出错。因为,解释引擎会把这个分号解释为空语句。

分号的自动添加

除了上一节的三种情况,所有语句都应该使用分号。但是,如果没有使用分号,大多数情况下,JavaScript 会自动添加。

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var a = 1
// 等同于
var a = 1;

这种语法特性被称为“分号的自动添加”(Automatic Semicolon Insertion,简称 ASI)。

因此,有人提倡省略句尾的分号。麻烦的是,如果下一行的开始可以与本行的结尾连在一起解释,JavaScript 就不会自动添加分号。

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// 等同于 var a = 3
var
a
=
3

// 等同于 'abc'.length
'abc'
.length

// 等同于 return a + b;
return a +
b;

// 等同于 obj.foo(arg1, arg2);
obj.foo(arg1,
arg2);

// 等同于 3 * 2 + 10 * (27 / 6)
3 * 2
+
10 * (27 / 6)

上面代码都会多行放在一起解释,不会每一行自动添加分号。这些例子还是比较容易看出来的,但是下面这个例子就不那么容易看出来了。

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x = y
(function () {
// ...
})();

// 等同于
x = y(function () {...})();

下面是更多不会自动添加分号的例子。

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// 引擎解释为 c(d+e)
var a = b + c
(d+e).toString();

// 引擎解释为 a = b/hi/g.exec(c).map(d)
// 正则表达式的斜杠,会当作除法运算符
a = b
/hi/g.exec(c).map(d);

// 解释为'b'['red', 'green'],
// 即把字符串当作一个数组,按索引取值
var a = 'b'
['red', 'green'].forEach(function (c) {
console.log(c);
})

// 解释为 function (x) { return x }(a++)
// 即调用匿名函数,结果f等于0
var a = 0;
var f = function (x) { return x }
(a++)

只有下一行的开始与本行的结尾,无法放在一起解释,JavaScript 引擎才会自动添加分号。

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if (a < 0) a = 0
console.log(a)

// 等同于下面的代码,
// 因为 0console 没有意义
if (a < 0) a = 0;
console.log(a)

另外,如果一行的起首是“自增”(++)或“自减”(--)运算符,则它们的前面会自动添加分号。

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a = b = c = 1

a
++
b
--
c

console.log(a, b, c)
// 1 2 0

上面代码之所以会得到1 2 0的结果,原因是自增和自减运算符前,自动加上了分号。上面的代码实际上等同于下面的形式。

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a = b = c = 1;
a;
++b;
--c;

如果continuebreakreturnthrow这四个语句后面,直接跟换行符,则会自动添加分号。这意味着,如果return语句返回的是一个对象的字面量,起首的大括号一定要写在同一行,否则得不到预期结果。

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return
{ first: 'Jane' };

// 解释成
return;
{ first: 'Jane' };

由于解释引擎自动添加分号的行为难以预测,因此编写代码的时候不应该省略行尾的分号。

不应该省略结尾的分号,还有一个原因。有些 JavaScript 代码压缩器(uglifier)不会自动添加分号,因此遇到没有分号的结尾,就会让代码保持原状,而不是压缩成一行,使得压缩无法得到最优的结果。

另外,不写结尾的分号,可能会导致脚本合并出错。所以,有的代码库在第一行语句开始前,会加上一个分号。

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;var a = 1;
// ...

上面这种写法就可以避免与其他脚本合并时,排在前面的脚本最后一行语句没有分号,导致运行出错的问题。

全局变量

JavaScript 最大的语法缺点,可能就是全局变量对于任何一个代码块,都是可读可写。这对代码的模块化和重复使用,非常不利。

因此,建议避免使用全局变量。如果不得不使用,可以考虑用大写字母表示变量名,这样更容易看出这是全局变量,比如UPPER_CASE

变量声明

JavaScript 会自动将变量声明“提升”(hoist)到代码块(block)的头部。

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if (!x) {
var x = {};
}

// 等同于
var x;
if (!x) {
x = {};
}

这意味着,变量xif代码块之前就存在了。为了避免可能出现的问题,最好把变量声明都放在代码块的头部。

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for (var i = 0; i < 10; i++) {
// ...
}

// 写成
var i;
for (i = 0; i < 10; i++) {
// ...
}

上面这样的写法,就容易看出存在一个全局的循环变量i

另外,所有函数都应该在使用之前定义。函数内部的变量声明,都应该放在函数的头部。

with 语句

with可以减少代码的书写,但是会造成混淆。

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with (o) {
 foo = bar;
}

上面的代码,可以有四种运行结果:

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o.foo = bar;
o.foo = o.bar;
foo = bar;
foo = o.bar;

这四种结果都可能发生,取决于不同的变量是否有定义。因此,不要使用with语句。

相等和严格相等

JavaScript 有两个表示相等的运算符:“相等”(==)和“严格相等”(===)。

相等运算符会自动转换变量类型,造成很多意想不到的情况。

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0 == ''// true
1 == true // true
2 == true // false
0 == '0' // true
false == 'false' // false
false == '0' // true
' \t\r\n ' == 0 // true

因此,建议不要使用相等运算符(==),只使用严格相等运算符(===)。

语句的合并

有些程序员追求简洁,喜欢合并不同目的的语句。比如,原来的语句是

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a = b;
if (a) {
// ...
}

他喜欢写成下面这样。

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if (a = b) {
// ...
}

虽然语句少了一行,但是可读性大打折扣,而且会造成误读,让别人误解这行代码的意思是下面这样。

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if (a === b){
// ...
}

建议不要将不同目的的语句,合并成一行。

自增和自减运算符

自增(++)和自减(--)运算符,放在变量的前面或后面,返回的值不一样,很容易发生错误。事实上,所有的++运算符都可以用+= 1代替。

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++x
// 等同于
x += 1;

改用+= 1,代码变得更清晰了。

建议自增(++)和自减(--)运算符尽量使用+=-=代替。

switch…case 结构

switch...case结构要求,在每一个case的最后一行必须是break语句,否则会接着运行下一个case。这样不仅容易忘记,还会造成代码的冗长。

而且,switch...case不使用大括号,不利于代码形式的统一。此外,这种结构类似于goto语句,容易造成程序流程的混乱,使得代码结构混乱不堪,不符合面向对象编程的原则。

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function doAction(action) {
switch (action) {
case 'hack':
return 'hack';
case 'slash':
return 'slash';
case 'run':
return 'run';
default:
throw new Error('Invalid action.');
}
}

上面的代码建议改写成对象结构。

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function doAction(action) {
var actions = {
'hack': function () {
return 'hack';
},
'slash': function () {
return 'slash';
},
'run': function () {
return 'run';
}
};

if (typeof actions[action] !== 'function') {
throw new Error('Invalid action.');
}

return actions[action]();
}

因此,建议switch...case结构可以用对象结构代替。

console对象与控制台

console 对象

console对象是 JavaScript 的原生对象,它有点像 Unix 系统的标准输出stdout和标准错误stderr,可以输出各种信息到控制台,并且还提供了很多有用的辅助方法。

console的常见用途有两个。

  • 调试程序,显示网页代码运行时的错误信息。
  • 提供了一个命令行接口,用来与网页代码互动。

console对象的浏览器实现,包含在浏览器自带的开发工具之中。以 Chrome 浏览器的“开发者工具”(Developer Tools)为例,可以使用下面三种方法的打开它。

  1. 按 F12 或者Control + Shift + i(PC)/ Command + Option + i(Mac)。
  2. 浏览器菜单选择“工具/开发者工具”。
  3. 在一个页面元素上,打开右键菜单,选择其中的“Inspect Element”。

打开开发者工具以后,顶端有多个面板。

  • Elements:查看网页的 HTML 源码和 CSS 代码。
  • Resources:查看网页加载的各种资源文件(比如代码文件、字体文件 CSS 文件等),以及在硬盘上创建的各种内容(比如本地缓存、Cookie、Local Storage等)。
  • Network:查看网页的 HTTP 通信情况。
  • Sources:查看网页加载的脚本源码。
  • Timeline:查看各种网页行为随时间变化的情况。
  • Performance:查看网页的性能情况,比如 CPU 和内存消耗。
  • Console:用来运行 JavaScript 命令。

这些面板都有各自的用途,以下只介绍Console面板(又称为控制台)。

Console面板基本上就是一个命令行窗口,你可以在提示符下,键入各种命令。

console 对象的静态方法

console对象提供的各种静态方法,用来与控制台窗口互动。

console.log(),console.info(),console.debug()

console.log方法用于在控制台输出信息。它可以接受一个或多个参数,将它们连接起来输出。

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console.log('Hello World')
// Hello World
console.log('a', 'b', 'c')
// a b c

console.log方法会自动在每次输出的结尾,添加换行符。

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console.log(1);
console.log(2);
console.log(3);
// 1
// 2
// 3

如果第一个参数是格式字符串(使用了格式占位符),console.log方法将依次用后面的参数替换占位符,然后再进行输出。

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console.log(' %s + %s = %s', 1, 1, 2)
// 1 + 1 = 2

上面代码中,console.log方法的第一个参数有三个占位符(%s),第二、三、四个参数会在显示时,依次替换掉这个三个占位符。

console.log方法支持以下占位符,不同类型的数据必须使用对应的占位符。

  • %s 字符串
  • %d 整数
  • %i 整数
  • %f 浮点数
  • %o 对象的链接
  • %c CSS 格式字符串
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var number = 11 * 9;
var color = 'red';

console.log('%d %s balloons', number, color);
// 99 red balloons

上面代码中,第二个参数是数值,对应的占位符是%d,第三个参数是字符串,对应的占位符是%s

使用%c占位符时,对应的参数必须是 CSS 代码,用来对输出内容进行 CSS 渲染。

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console.log(
'%cThis text is styled!',
'color: red; background: yellow; font-size: 24px;'
)

上面代码运行后,输出的内容将显示为黄底红字。

console.log方法的两种参数格式,可以结合在一起使用。

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console.log(' %s + %s ', 1, 1, '= 2')
// 1 + 1 = 2

如果参数是一个对象,console.log会显示该对象的值。

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console.log({foo: 'bar'})
// Object {foo: "bar"}
console.log(Date)
// function Date() { [native code] }

上面代码输出Date对象的值,结果为一个构造函数。

console.infoconsole.log方法的别名,用法完全一样。只不过console.info方法会在输出信息的前面,加上一个蓝色图标。

console.debug方法与console.log方法类似,会在控制台输出调试信息。但是,默认情况下,console.debug输出的信息不会显示,只有在打开显示级别在verbose的情况下,才会显示。

console对象的所有方法,都可以被覆盖。因此,可以按照自己的需要,定义console.log方法。

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['log', 'info', 'warn', 'error'].forEach(function(method) {
console[method] = console[method].bind(
console,
new Date().toISOString()
);
});

console.log("出错了!");
// 2014-05-18T09:00.000Z 出错了!

上面代码表示,使用自定义的console.log方法,可以在显示结果添加当前时间。

console.warn(),console.error()

warn方法和error方法也是在控制台输出信息,它们与log方法的不同之处在于,warn方法输出信息时,在最前面加一个黄色三角,表示警告;error方法输出信息时,在最前面加一个红色的叉,表示出错。同时,还会高亮显示输出文字和错误发生的堆栈。其他方面都一样。

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console.error('Error: %s (%i)', 'Server is not responding', 500)
// Error: Server is not responding (500)
console.warn('Warning! Too few nodes (%d)', document.childNodes.length)
// Warning! Too few nodes (1)

可以这样理解,log方法是写入标准输出(stdout),warn方法和error方法是写入标准错误(stderr)。

console.table()

对于某些复合类型的数据,console.table方法可以将其转为表格显示。

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var languages = [
{ name: "JavaScript", fileExtension: ".js" },
{ name: "TypeScript", fileExtension: ".ts" },
{ name: "CoffeeScript", fileExtension: ".coffee" }
];

console.table(languages);

上面代码的language变量,转为表格显示如下。

(index) name fileExtension
0 “JavaScript” “.js”
1 “TypeScript” “.ts”
2 “CoffeeScript” “.coffee”

下面是显示表格内容的例子。

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var languages = {
csharp: { name: "C#", paradigm: "object-oriented" },
fsharp: { name: "F#", paradigm: "functional" }
};

console.table(languages);

上面代码的language,转为表格显示如下。

(index) name paradigm
csharp “C#” “object-oriented”
fsharp “F#” “functional”

console.count()

count方法用于计数,输出它被调用了多少次。

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function greet(user) {
console.count();
return 'hi ' + user;
}

greet('bob')
// : 1
// "hi bob"

greet('alice')
// : 2
// "hi alice"

greet('bob')
// : 3
// "hi bob"

上面代码每次调用greet函数,内部的console.count方法就输出执行次数。

该方法可以接受一个字符串作为参数,作为标签,对执行次数进行分类。

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function greet(user) {
console.count(user);
return "hi " + user;
}

greet('bob')
// bob: 1
// "hi bob"

greet('alice')
// alice: 1
// "hi alice"

greet('bob')
// bob: 2
// "hi bob"

上面代码根据参数的不同,显示bob执行了两次,alice执行了一次。

console.dir(),console.dirxml()

dir方法用来对一个对象进行检查(inspect),并以易于阅读和打印的格式显示。

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console.log({f1: 'foo', f2: 'bar'})
// Object {f1: "foo", f2: "bar"}

console.dir({f1: 'foo', f2: 'bar'})
// Object
// f1: "foo"
// f2: "bar"
// __proto__: Object

上面代码显示dir方法的输出结果,比log方法更易读,信息也更丰富。

该方法对于输出 DOM 对象非常有用,因为会显示 DOM 对象的所有属性。

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console.dir(document.body)

Node 环境之中,还可以指定以代码高亮的形式输出。

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console.dir(obj, {colors: true})

dirxml方法主要用于以目录树的形式,显示 DOM 节点。

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console.dirxml(document.body)

如果参数不是 DOM 节点,而是普通的 JavaScript 对象,console.dirxml等同于console.dir

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console.dirxml([1, 2, 3])
// 等同于
console.dir([1, 2, 3])

console.assert()

console.assert方法主要用于程序运行过程中,进行条件判断,如果不满足条件,就显示一个错误,但不会中断程序执行。这样就相当于提示用户,内部状态不正确。

它接受两个参数,第一个参数是表达式,第二个参数是字符串。只有当第一个参数为false,才会提示有错误,在控制台输出第二个参数,否则不会有任何结果。

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console.assert(false, '判断条件不成立')
// Assertion failed: 判断条件不成立

// 相当于
try {
if (!false) {
throw new Error('判断条件不成立');
}
} catch(e) {
console.error(e);
}

下面是一个例子,判断子节点的个数是否大于等于500。

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console.assert(list.childNodes.length < 500, '节点个数大于等于500')

上面代码中,如果符合条件的节点小于500个,不会有任何输出;只有大于等于500时,才会在控制台提示错误,并且显示指定文本。

console.time(),console.timeEnd()

这两个方法用于计时,可以算出一个操作所花费的准确时间。

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console.time('Array initialize');

var array= new Array(1000000);
for (var i = array.length - 1; i >= 0; i--) {
array[i] = new Object();
};

console.timeEnd('Array initialize');
// Array initialize: 1914.481ms

time方法表示计时开始,timeEnd方法表示计时结束。它们的参数是计时器的名称。调用timeEnd方法之后,控制台会显示“计时器名称: 所耗费的时间”。

console.group(),console.groupEnd(),console.groupCollapsed()

console.groupconsole.groupEnd这两个方法用于将显示的信息分组。它只在输出大量信息时有用,分在一组的信息,可以用鼠标折叠/展开。

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console.group('一级分组');
console.log('一级分组的内容');

console.group('二级分组');
console.log('二级分组的内容');

console.groupEnd(); // 二级分组结束
console.groupEnd(); // 一级分组结束

上面代码会将“二级分组”显示在“一级分组”内部,并且“一级分组”和“二级分组”前面都有一个折叠符号,可以用来折叠本级的内容。

console.groupCollapsed方法与console.group方法很类似,唯一的区别是该组的内容,在第一次显示时是收起的(collapsed),而不是展开的。

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console.groupCollapsed('Fetching Data');

console.log('Request Sent');
console.error('Error: Server not responding (500)');

console.groupEnd();

上面代码只显示一行”Fetching Data“,点击后才会展开,显示其中包含的两行。

console.trace(),console.clear()

console.trace方法显示当前执行的代码在堆栈中的调用路径。

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console.trace()
// console.trace()
// (anonymous function)
// InjectedScript._evaluateOn
// InjectedScript._evaluateAndWrap
// InjectedScript.evaluate

console.clear方法用于清除当前控制台的所有输出,将光标回置到第一行。如果用户选中了控制台的“Preserve log”选项,console.clear方法将不起作用。

控制台命令行 API

浏览器控制台中,除了使用console对象,还可以使用一些控制台自带的命令行方法。

(1)$_

$_属性返回上一个表达式的值。

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2 + 2
// 4
$_
// 4

(2)$0 - $4

控制台保存了最近5个在 Elements 面板选中的 DOM 元素,$0代表倒数第一个(最近一个),$1代表倒数第二个,以此类推直到$4

(3)$(selector)

$(selector)返回第一个匹配的元素,等同于document.querySelector()。注意,如果页面脚本对$有定义,则会覆盖原始的定义。比如,页面里面有 jQuery,控制台执行$(selector)就会采用 jQuery 的实现,返回一个数组。

(4)$$(selector)

$$(selector)返回选中的 DOM 对象,等同于document.querySelectorAll

(5)$x(path)

$x(path)方法返回一个数组,包含匹配特定 XPath 表达式的所有 DOM 元素。

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$x("//p[a]")

上面代码返回所有包含a元素的p元素。

(6)inspect(object)

inspect(object)方法打开相关面板,并选中相应的元素,显示它的细节。DOM 元素在Elements面板中显示,比如inspect(document)会在 Elements 面板显示document元素。JavaScript 对象在控制台面板Profiles面板中显示,比如inspect(window)

(7)getEventListeners(object)

getEventListeners(object)方法返回一个对象,该对象的成员为object登记了回调函数的各种事件(比如clickkeydown),每个事件对应一个数组,数组的成员为该事件的回调函数。

(8)keys(object)values(object)

keys(object)方法返回一个数组,包含object的所有键名。

values(object)方法返回一个数组,包含object的所有键值。

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var o = {'p1': 'a', 'p2': 'b'};

keys(o)
// ["p1", "p2"]
values(o)
// ["a", "b"]

(9)monitorEvents(object[, events]) ,unmonitorEvents(object[, events])

monitorEvents(object[, events])方法监听特定对象上发生的特定事件。事件发生时,会返回一个Event对象,包含该事件的相关信息。unmonitorEvents方法用于停止监听。

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monitorEvents(window, "resize");
monitorEvents(window, ["resize", "scroll"])

上面代码分别表示单个事件和多个事件的监听方法。

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2
monitorEvents($0, 'mouse');
unmonitorEvents($0, 'mousemove');

上面代码表示如何停止监听。

monitorEvents允许监听同一大类的事件。所有事件可以分成四个大类。

  • mouse:”mousedown”, “mouseup”, “click”, “dblclick”, “mousemove”, “mouseover”, “mouseout”, “mousewheel”
  • key:”keydown”, “keyup”, “keypress”, “textInput”
  • touch:”touchstart”, “touchmove”, “touchend”, “touchcancel”
  • control:”resize”, “scroll”, “zoom”, “focus”, “blur”, “select”, “change”, “submit”, “reset”
1
monitorEvents($("#msg"), "key");

上面代码表示监听所有key大类的事件。

(10)其他方法

命令行 API 还提供以下方法。

  • clear():清除控制台的历史。
  • copy(object):复制特定 DOM 元素到剪贴板。
  • dir(object):显示特定对象的所有属性,是console.dir方法的别名。
  • dirxml(object):显示特定对象的 XML 形式,是console.dirxml方法的别名。

debugger 语句

debugger语句主要用于除错,作用是设置断点。如果有正在运行的除错工具,程序运行到debugger语句时会自动停下。如果没有除错工具,debugger语句不会产生任何结果,JavaScript 引擎自动跳过这一句。

Chrome 浏览器中,当代码运行到debugger语句时,就会暂停运行,自动打开脚本源码界面。

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for(var i = 0; i < 5; i++){
console.log(i);
if (i === 2) debugger;
}

上面代码打印出0,1,2以后,就会暂停,自动打开源码界面,等待进一步处理。

文章作者: PanXiaoKang
文章链接: http://example.com/2021/05/04/JavaScript%E4%BB%8E%E8%BF%9B%E9%98%B6%E5%88%B0%E7%86%9F%E6%82%89/
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