算术运算符
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
加法运算符是最常见的运算符,用来求两个数值的和。js允许非数值的相加。下面代码中,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。
true+true //2
1+true //2
1+false //1
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。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。
'a' + 'bc' // "abc"
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。
'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。
1 - '2' // -1
1 * '2' // 2
1 / '2' // 0.5
-
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。
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。
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。
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。
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。
var obj = {
toString: function () {
return 'hello';
}
};
obj + 2 // "hello2"
上面代码中,对象obj
的toString
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。
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%
返回前一个运算子被后一个运算子除,所得的余数。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。所以,为了得到负数的正确余数值,可以先使用绝对值函数。
// 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
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。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。
var x = 1;
var y = 1;
x++ // 1
++y // 2
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)。下面代码表示,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)。
+true // 1
+[] // 0
+{} // NaN
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。下面代码最后一行的圆括号不可少,否则会变成自减运算符。
var x = 1;
-x // -1
-(-x) // 1
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()**完成指数运算,前一个运算子是底数,后一个运算子是指数。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。
2 ** 4 // 16
2 ** 3 ** 2 // 相当于 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(Assignment Operators)用于给变量赋值。最常见的赋值运算符,当然就是等号(=
)。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。
// 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;
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 // 等同于 x = x ** y
下面是与位运算符的结合。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。
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 // 等同于 x = x ^ y
比较运算符
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。
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。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。
非相等运算符:非字符串的比较,如果两个运算子都不是字符串,分成以下两种情况。
- 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。
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
任何值(包括NaN
本身)与NaN
比较,返回的都是false
。
1 > NaN // false
1 <= NaN // false
'1' > NaN // false
'1' <= NaN // false
NaN > NaN // false
NaN <= NaN // false
- 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
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'
[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:==
和===
。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。
- 严格相等运算下:
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
。
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。
{} === {} // 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。
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。
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
。
undefined
和null
与自身严格相等。
undefined === undefined // true
null === null // true
var v1;
var v2;
v1 === v2 // true
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。
相等运算
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。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。下面分成四种情况,讨论不同类型的值互相比较的规则。
- 原始类型值。原始类型的值会转换成数值再进行比较。
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
- 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。
// 对象与数值比较时,对象转为数值
[1] == 1 // true
// 等同于 Number([1]) == 1
// 对象与字符串比较时,对象转为字符串
[1] == '1' // true
// 等同于 String([1]) == '1'
[1, 2] == '1,2' // true
// 等同于 String([1, 2]) == '1,2'
// 对象与布尔值比较时,两边都转为数值
[1] == true // true
// 等同于 Number([1]) == Number(true)
[2] == true // false
// 等同于 Number([2]) == Number(true)
undefined
和null
与其他类型的值比较时,结果都为false
,它们互相比较时结果为true
。
布尔运算符
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:
?:
取反运算符是一个感叹号,用于将布尔值变为相反值,即true
变成false
,false
变成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(' '
)
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。
!!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(&&)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。
'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。
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。
true && 'foo' && '' && 4 && 'foo' && true
// ''
1 && 2 && 3
// 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
,所有返回最后一个表达式的值3
。
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。短路规则对这个运算符也适用。
't' || '' // "t"
't' || 'f' // "t"
'' || 'f' // "f"
'' || '' // ""
var x = 1;
true || (x = 2) // true
x // 1
上面代码中,且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)。
function saveText(text) {
text = text || '';
// ...
}
// 或者写成
saveText(this.text || '')
或运算符常用于为一个变量设置默认值。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。
't' ? 'hello' : 'world' // "hello"
0 ? 'hello' : 'world' // "world"
上面代码的t
和0
的布尔值分别为true
和false
,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
。
二进制运算符
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
<<
。 -
右移运算符(right shift):符号为
>>
。 -
带符号位的右移运算符(zero filld right shift):符号为
>>>
。
因为个人对二进制不是很懂,所以这些只是记住概念和能用到的用法。
二进制否运算符,可以简单记忆成,一个数与自身的取反值相加,等于-1。对一个整数连续两次二进制否运算,得到它自身。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。使用二进制否运算取整,是所有取整方法中最快的一种。
~~2.9 // 2
~~47.11 // 47
~~1.9999 // 1
~~3 // 3
异或运算(^)在两个二进制位不同时返回1
,相同时返回0
。“异或运算”有一个特殊运用,连续对两个数a
和b
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。这是互换两个变量的值的最快方法。
var a = 10;
var b = 99;
a ^= b, b ^= a, a ^= b;
a // 99
b // 10
异或运算也可以用来取整。
12.9 ^ 0 // 12
可以利用二进制运算符设置开关,这个用到再来查资料吧。
其他运算符,运算顺序
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
。
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。
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。
<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。
<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。
<a href="javascript: void(document.form.submit())">
提交
</a>
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。
'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。下面代码中,先执行逗号之前的操作,然后返回逗号后面的值。
var value = (console.log('Hi!'), true);
// Hi!
value // true
-
运算顺序
优先级,js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。
乘法运算符(*
)和除法运算符(/
)优先级高于加法运算符(+
)和减法运算符(-
),记住所有运算符的优先级,是非常难的,也是没有必要的。
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(=
)。
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。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。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。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。
左结合与右结合,对于优先级别相同的运算符,大多数情况,计算顺序总是从左到右,这叫做运算符的“左结合”(left-to-right associativity),即从左边开始计算。但是少数运算符的计算顺序是从右到左,即从右边开始计算,这叫做运算符的“右结合”(right-to-left associativity)。其中,最主要的是赋值运算符(=
)和三元条件运算符(?:
)。指数运算符(**
)也是右结合的。