JavaScript数字类型详解

你真的完全了解JavaScript数字类型吗，看完这篇在回答我！

前言

JavaScript中存在两种表示数字的类型：

1. Number类型，也就是常规意义上的数字类型，以64位的IEEE-754格式存储，属于“双精度浮点数”，截至目前，我们接触到的数字全部都是Number类型；
2. BigInt类型，表示任意长度的整数，通常情况下我们用不到它们，除非表示 2⁵³ 至 -2⁵³之外的数字，此类专业数据类型我们会在后面的章节详细介绍；

数字的写法

数字的写法本身很简单，但是JavaScrpt有很多方便快捷的语法糖供我们使用，好好学习这些语法糖不仅能够提高我们的代码阅读能力，同时可以提高我们代码的高级感（逼格）。

分隔符

十进制的数字最简单了，几乎每篇文章我们都多多少少会使用，例如我们创建一个变量，并存储100亿：

let tenbillion = 10000000000;

虽然操作起来非常简单，但是存在一个问题：很难数清楚1后面到底有几个0，如果我们写的是转账代码，错个0可能会倾家荡产。

此时，我们可以使用_作为分隔符，如下：

let tenbillion = 10_000_000_000;

上述代码就可以非常明白的数清0的个数，显然是最优解！

这里的下划线_就是JavaScript的一个语法糖，在执行过程中会被引擎忽略，以上两种写法效果完全相同，但是阅读体验相差很大。

清奇脑回路

有些童鞋就要问了，我从小都是4个0一组的，为啥非要3个0分一组呢？所以，我们可以写成下面的方式，同样没有问题：

let tenbillion = 100_0000_0000;

亦或者写成这样：

let tenbillion = 1_0000_0000_00;

这里我想表达的是，不论你采用哪种分割方式，都是不影响数字本身的大小的，快想一个逼格最高的方式吧！

省略的0

虽然使用_可以优雅的分割很多0，但是在实际生活中，我们一般不这么写，例如我们常常将10000000000写成“100亿”，这样就可以省略很多0，从而降低犯错的可能性。

JavaScript同样提供了一种省略0的写法，我们可以使用字母e后面跟个数字表示0的个数，举个栗子：

let tenbillion = 1e10;//100亿，1后面10个0
console.log(3.14e9);//3140000000,后面7个0，此处疑惑可往下看

上述代码的理解非常简单，e10可以理解为1_0000_0000_00，也就是1后面10个0，所以我们可以认为：

1e10 === 1 * 1_0000_0000_00;//e10表示1后面10个0
3.14e9 === 3.14 * 1_000_000_000;//e9表示1后面9个0

我们还可以使用这种方法表示非常小的数字，例如1纳米：

let nm = 0.000000001;//单位（米）

由于0的个数过多，我们也可以使用_分割：

let nm = 0.000_000_001;

当然，还可以使用e的方式省略掉所有的0，如下：

let nm = 1e-9;//1的左边9个0，包括小数点前面的那个

换句话说，e-9的意思就是1^-9，也就是1/1000_000_000，所以下面的等式是成立的：

1e-9 === 1 / 1_000_000_000;
3.14e-8 === 3.14 / 1_000_000_00;

十六、八、二进制

十六进制是编程中常用到的格式，例如表示颜色、编码等，我们可以在普通数字前加0x表示十六进制数字：

let hex = 0xff;//255，不区分大小写，0xFF是一样的

二进制数字使用0b开头：

let bin = 0b1011;//11

八进制数字使用0o开头：

let oct = 0o777;//511

这种简便的写法只支持这三种特殊类型，至于其他进制的数字可以使用特殊的函数生成（parseInt）。

toString(base)

toString方法可以把数字转为对应进制base的字符串形式。

举个栗子：

let num = 996;
console.log(num.toString(8));//转为8进制字符串
console.log(num.toString(16));//转为16进制字符串
console.log(num.toString(32));//转为32进制字符串

代码执行结果如下：

base的范围可以从2到36，如果不填默认为10。

注意，如果使用数字直接调用toString方法，在有些情况下需要是应用两个.，举例如下：

console.log(123.toString(8));//Error，语法错误
console.log(123..toString(8));//正确，173

数字后面有两个.，这是因为在JavaScript中数字后面的第一个.被认为是小数点，第二个点才是调用函数的.。

如果是小数就不存在这个问题，举个栗子：

console.log(3.14.toString(8));

亦或者，我们使用小括号可以避免使用两个点，举个栗子：

console.log((123).toString(8));//'173

舍入

舍入是数字最常用的操作之一，通常包括：

1. 向下取整，Math.floor(num)

   console.log(Math.floor(3.14));//3
   console.log(Math.floor(9.99));//9
   console.log(Math.floor(-3.14));//-4
   console.log(Math.floor(-9.99));//-10
   

   不遵循四舍五入原则，直接取小于等于当前数值的最近整数。

2. 向上取整，Math.ceil(num)

   console.log(Math.ceil(3.14));//4
   console.log(Math.ceil(9.99));//10
   console.log(Math.ceil(-3.14));//-3
   console.log(Math.ceil(-9.99));//-9
   

   不遵循四舍五入原则，直接取大于等于当前数字的最近整数。

3. 就近取整，Math.round(num)

   console.log(Math.round(3.14));//3
   console.log(Math.round(9.99));//10
   console.log(Math.round(-3.14));//-3
   console.log(Math.round(-9.99));//-10
   

   遵循四舍五入原则，取距离当前数字最近的整数。

4. 移除小数，Math.trunc(num)

   console.log(Math.trunc(3.14));//3
   console.log(Math.trunc(9.99));//9
   console.log(Math.trunc(-3.14));//-3
   console.log(Math.trunc(-9.99));//-9
   

   直接移除小数点后面的数字，取整数位。IE浏览器不支持这个方法

对比以上四种方法：

精度

上述方法只是简单的把小数舍入成了整数，在有些情况下，我们需要特定精度的小数，例如取圆周率后4位应该怎么办呢？

有两种方法：

1. 数学乘除计数

   let pi = 3.1415926;
   console.log(Math.round(pi * 10000) / 10000);//3.1416
   

   上述代码先将pi乘以10000，然后取整，再除以10000，从而得到了符合精度要求的结果。但是，这么做看起啦呆呆的，JavaScript为我们提供了更简单的方法。

2. toFixed(n)

   let pi = 3.1415926;
   console.log(pi.toFixed(4));//3.1416
   

   以上代码看起来输出上没有什么问题，实际上，toFixed返回的是一个字符串，如果我们需要一个数字类型，要转换一下才行，可以使用单目运算符+ pi.toFixed(4)。

   此外，如果小数的尾数长度不够，toFixed会在后面补上'0':

   let num = 3.1;
   console.log(num.toFixed(9));
   

   代码执行结果如下：
   
   这也侧面证明了toFixed的返回值是一个字符串，否则0会被省略。

偏差

浮点数表示在很多情况下总是存在偏差

在计算机内部，浮点数根据IEEE-754标准进行表示，其中单精度浮点数32位，双精度浮点数64位。在双精度浮点数中，1位用于表示符号，52位用于存储有效数字，11位存储小数点的位置。

偏差现象

虽然64位已经可以表示非常大的数字了，但是仍然存在越界的可能，例如：

let bigNum = 1e999;
console.log(bigNum);//Infinity

越过做最大值的数字将变为Infinity（无穷），这样就丢失了原有数字的大小，属于偏差的一种。

还有一种偏差，需要我们学习：

console.log(0.1+0.2 === 0.3);//false
console.log(0.1 + 0.2);

代码执行结果如下：

没错，0.1 + 0.2的结果并不是0.3，而是一堆0后面加个4。

这种偏差是非常致命的，尤其在商城、银行工作场景中，即使是一个非常小的偏差，在高流水场景下都会丢失无尽的财富。

曾经听说过一个银行员工通过克扣工人工资，盗取百万财富的故事，每个员工的工资只克扣2毛！

我想这种事情发生在我身上，我肯定发现不了，所以无时无刻的精确是多么的重要。

这个故事不知真假~~

偏差原因

先以我们常见的十进制为例，我们都知道，小数中存在两个奇葩，一个叫无限循环小数，另一个叫无限不循环小数，例如1/3就是一个无限循环小数0.3333333(3)，而圆周率就是一个无限不循环小数。无限就意味着无法用数字清楚的描述这个数字的大小，我们能写出来的都是不精确的。

二进制同样存在一些无限循环的数字，不同的是在十进制中0.1这种看起啦很简单的数字，在二进制中却是无限循环小数。

举个例子：

let x = 0.1;
console.log(x.toFixed(20));

代码执行结果如下：

是不是觉得不可思议呢？我们只是简单的创建了一个变量并赋值0.1，然后取小数点后20位，却得到了一个匪夷所思的结果。

如果我们换一个角度或许会更容易理解这种现象，在十进制中，任何整数除以10或者10整数次幂都是正常的精确的数字，例如1/10或者996/1000。但是，如果以3为除数，就会得到循环的结果，例如1/3。

这种描述如果换到二进制上，同样是成立的。

在二进制中，任何整数除以2或者2的整数次幂都是正常的精确的数字，但是，如果以10为除数，就会得到无限循环的二进制数。

所以，我们就可以得出结论，二进制数字无法精确表示0.1和0.2就像十进制没有办法描述1/3一样。

注意：

这种数据上的偏差并非JavaScript的缺陷，像PHP、Java、C、Perl、Ruby都是同样的结果。

解决方法

1. 舍入

   在展示一个无限循环小数的时候，我们可以直接使用toFixed方法对小数进行舍入，该方法直接返回字符串，非常方便用于展示价格。

   0.3.toFixed(2);//0.30
   

2. 使用小单位

   另外一种方式是，我们可以使用较小的单位计算诸如价格、距离，例如采用分而不是元计算总价，实际上很多交易网站都是这么做的。但是这种方法只是降低小数出现的次数，并没有办法完全避免小数的出现。

Infinity、NaN

JavaScript数字中有两个特殊值:Infinity和NaN。

如何判断一个数字是不是正常数字呢？

我们可以使用两个方法：

1. isFinite(val)
   该函数会将参数val转为数字类型，然后判断这个数字是否是有穷的，当数字不是NaN、Infinity、-Infinity时返回true。

   console.log(isFinite(NaN));//false
   console.log(isFinite(Infinity));//false
   console.log(isFinite(3));//true
   console.log(isFinite('12'));//true
   

   代码执行结果如下：
   
   由于无法转为数字的字符串会被转为NaN，所以我们可以使用isFinite方法判断字符串是不是数字串：

   console.log(isFinite('xxxx'));//false
   console.log(isFinite('Infinite'));//false
   console.log(isFinite(' '));//true,空串转为0
   

   代码执行结果如下：

1. isNaN(val)
   当val为NaN或者无法转为数字的其他值时，返回true。

   console.log(isNaN(NaN));//true
   console.log(isNaN('Infinite'));//true
   

   代码执行结果：
   
   为什么要使用isNaN函数而不是直接判读呢？
   例如：

   console.log(NaN === NaN);//false
   

   代码执行结果如下：
   
   这是因为NaN不等于任何数，包括自身。

Object.is

Object.is(a,b)可以判断参数a和b是否相等，若相等返回true，否则返回false，它的结果只有三种情况：

1. 可以比较NaN

   console.log(Object.is(NaN,NaN));//true
   

   代码执行结果：

   

2. 0 和 -0

   console.log(Object.is(0,-0));//false
   

   代码执行结果：

   

   在计算机内部，正负使用0和1表示，由于符号不同，导致0和-0实际上是不同的，二者的表示方式也不一样。

3. 其他
   ​ 其他比较情况和a === b完全相同。

parseInt、parseFloat

parseInt和parseFloat可以把字符串转为数字，与+、Number不同的是，二者的限制更为松散。例如，像"100￥"这样的字符串使用+和Number必然返回NaN，而parseInt和parseFloat却能轻松应对。

举个例子：

console.log(+"100￥");
console.log(parseInt("100￥"));
console.log(parseFloat("12.5￥"));

代码执行结果：

parseInt和parseFloat会从字符串中读取数字，直到无法读取为止。二者特别适合处理像"99px"、"11.4em"这种数字开头的字符串情况，但是对于其他字符开头的字符串则返回NaN。

console.log(parseInt('ff2000'));//NaN

但是，我们发现ff2000实际上是一个十六进制的数字字符串，parseInt同样可以处理这种情况，不过需要添加一个进制参数。

举个例子：

console.log(parseInt('FF2000',16));//16719872
console.log(parseInt('0xFF2000',16));//16719872
console.log(parseInt('nnnnnn',36));//1430456963

代码执行结果：

Math对象

内置的Math对象中包含了许多我们经常用到的常量和方法，以下仅举例介绍常用的几个：

1. Math.PI

   圆周率Π是一个无限不循环的常量，我们可以使用Math.PI代替：

   console.log(Math.PI);
   

   

2. Math.random()
   生成一个位于区间[0,1)的随机数：

   console.log(Math.random());
   console.log(Math.random());
   

如果我们需要一个特定区间内的随机数，可以乘以特定的值，然后取整哦。

1. Math.pow(a,b)

   计算a^b，举例如下：

   console.log(Math.pow(2,3));//8
   

2. Math.max()/Math.min()

   从任意数量的参数中选出一个最大/最小值：

   console.log(Math.max(1,2,3,4,5));//5
   console.log(Math.min(1,2,3,4,5));//1
   

总结

1. 使用_分割较长的数字；
2. 使用e省略数字较多的0;
3. 0x十六进制；
4. 0o八进制；
5. 0b二进制；
6. parseInt(val,base)转字符串为数字，base取值区间为[2, 36]；
7. parseInt和parseFloat可以转以数字开头的字符串；
8. toString(base)转数字为指定进制base的字符串，base取值区间为[2, 36];
9. Math对象中内置的方法；

Math对象非常有用，建议多看看Math Doc。