javascript实践教程-06-运算符

晴空闲云
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本节目标

  1. 掌握js语言中各类型运算符的使用。
  2. 掌握短路与和短路或的原理。
  3. 掌握二进制运算符的计算原理。
  4. 掌握计算机中各进制的转换方式。

内容摘要

本篇对js中的运算符进行了详细的梳理，共梳理了8种运算符，允许我骄傲一下，自夸全网前三了。 每类运算符都列举了相关的例子进行了说明，顺便带出了一些js奇怪的知识。

阅读时间大于30~40分钟。

运算符介绍

计算机是用来计算的，那么作为一款编程语言，自然也有自己的运算符的。

js中运算符分为如下几类：

1. 算数运算符
2. 赋值运算符
3. 比较运算符
4. 布尔运算符
5. 三元运算符
6. 位运算符
7. 字符串连接符
8. 类型运算符

下面我们对各运算符逐一讲解。

算数运算符

算数运算符包含：

加法运算符（Addition）：x + y
减法运算符（Subtraction）： x - y
乘法运算符（Multiplication）： x * y
除法运算符（Division）：x / y
余数运算符（Remainder）：x % y
求负运算符（Negate）：-x
自增运算符（Increment）：++x 或者 x++
自减运算符（Decrement）：--x 或者 x--
数值运算符（Convert to number）： +x
幂运算符（Power）：x ** y

根据难易度，我们分成4个部分讲解：加减乘除模求负、自增自减、转成数值、幂运算符。

加减乘除模求负

其中加减乘除模求负比较简单，我们来个通用的示例。

示例1，声明变量x、y，进行加减乘除运算。

let x = 5;
let y = 2;
console.log(x + y); // ?
console.log(x - y); // ?
console.log(x * y); // ?
console.log(x / y); // ?
console.log(x % y); // ?
console.log(-x); // ?

自增自减

自增 ++x 和 x++，等同于：x = x + 1，++在前表示先加后用，在后表示先用后加。

自减 --x 和 x--，等同于：x = x - 1，--在前表示先减后用，在后表示先用后减。

示例1，阅读如下代码，分析输出。

let x = 5;
console.log(x++); // ?
console.log(++x); // ?
console.log(--x); // ?
console.log(x--); // ?
console.log(x); // ?

这边主要是考察大家对计算顺序的理解。

数值运算符

这个符号有点意思，我们先看个示例。

示例1，让用户输入两个数字，然后相加：

let x = window.prompt("请输入第一个数字：");
let y = window.prompt("请输入第二个数字：");
console.log(x + y); // ?

运行输入x=1、y=2，两个数字相加结果等于12，为嘛不是3？又被坑到了吧！

这边的原因很简单，因为输入的x和y都是字符串，+号在这边是后面要提到的字符串连接符号，所以结果就是12了。

知道原因后，改进方法就很简单了，在输入方法前面来个+号就可以了。

let x = +window.prompt("请输入第一个数字：");
let y = +window.prompt("请输入第二个数字：");
console.log(x + y);

幂运算符

js还有一个幂运算符，用来求数字的幂。

示例1，声明两个数字，求幂：

let x = 3;
let y = 4;
console.log(x**y); // ?

该方法在旧的浏览器上，如果IE浏览器上并不支持，一般用Math.pow代替。

console.log(Math.pow(x, y)); // ?

赋值运算符

赋值运算符包含以下运算符：

x = y  =表示赋值运算符
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
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

其中，=念等号没有问题，但是不同于数学上的概念，计算机中=号表示赋值的意思，即=右边的表达式赋值给左边。

示例1，阅读如下代码，分析输出：

let x = 5;
let y = 2;
console.log(x+=y); // ?
console.log(x*=y); // ?
console.log(x-=y); // ?
console.log(x/=y); // ?
console.log(x%=y); // ?

比较运算符

比较运算符包含以下运算符：

== 相等
=== 严格相等，类型和值要相等
!= 不相等
!== 严格不相等
< 小于
<= 小于或等于
> 大于
>= 大于或等于

示例1，来一些简单的例子，分析输出： 

let x = 5; y = 2;
console.log(x == y); // ?
console.log(x != y); // ?
console.log(x < y); // ?
console.log(x > y); // ?

示例2，来一些比较难的，分析输出：

console.log(0 == ''); // ?
console.log([] == 0); // ?
console.log([] == ''); // ?
console.log([] == undefined); // ?
console.log(0 == null); // ?

布尔运算符

布尔运算符包含以下运算符：

! 取反运算符
&& 且运算符
|| 或运算符

!取反运算符

! 取反运算符，用于将布尔值变为相反值，即 true 变成 false ， false 变成 true。

console.log(!true); // false
console.log(!false); // true

对于非布尔值的数据，取反运算符会自动将其转成布尔值，下面6个值取反后为true，其他值取反都为false。

undefined
null
false
0（包括+0和-0）
NaN
空字符串（''）

看个简单的示例：

console.log(!null); // true
console.log(![]); // false

这意味着，取反运算符有转换数据类型的作用，如果对一个数字连续取反两次，就可以转化成布尔值：

console.log(!!null); // false
console.log(!![]); // true

类似Boolean函数的作用。

&&且运算符

&&且运算符用来对两个表达式进行真假运算，规则如下：

1. 两边条件都为true时，结果才为true。
2. 如果有一个为false，结果就为false。
3. 当第一个条件为false时，就不再判断后面的条件，俗称短路与。

参考如下例子：

console.log(true && true); // true
console.log(false && true); // false

思考：

阅读如下代码，分析最终x的值等于多少？

let x;
console.log(false && (x = 1)); // ?
console.log(x); // ?

解答：

最终x的值等于undefined，因为在上面的&&运算中，第一个条件为false，就不会执行后面的表达式了，这个就是上面第3个规则的意思了。

||或运算符

||或运算符类似&&运算符，规则如下：

1. 两边条件其中一个为true时，结果就为true。
2. 如果两个条件都为false，结果就为false。
3. 当第一个条件为true时，就不再判断后面的条件，俗称短路或。

参考如下例子：

console.log(true || true); // true
console.log(false || true); // true
console.log(false || false); // false

三元运算符

网上有的说法叫条件运算符，我觉得这个都ok，因为就是有一个条件判断，然后确定后面取值。

三元运算符的语法格式如下：

条件 ? 条件为真走这里 : 条件为假走这里

例如：

let a = 10, b = 7;
let x = (a > b) ? a : b; // 10

位运算符

位运算符包含以下运算符：

或运算（or）：符号为|，表示两个二进制位中有一个为1，则结果为1，否则为0。
与运算（and）：符号为&，表示两个二进制位都为1，则结果为1，否则为0。
异或运算（xor）：符号为ˆ，表示两个二进制位中有且仅有一个为1时，结果为1，否则为0。
否运算（not）：符号为~，表示将一个二进制位变成相反值。
左移运算（left shift）：符号为<<
右移运算（right shift）：符号为>>

这边的难点主要是在于二进制，计算机存储的都是二进制的数据。比如：4在计算机中就是表示为100。

示例1，对5和2进行或、与、异或位运算：

console.log(5 | 2); // 7
console.log(5 & 2); // 0
console.log(5 ^ 2); // 7

这边5的二进制是101，2的二进制是10，进行或运算：

    101
    010
-----------
    111  --------> 7

进行与运算：

    101
    010
-----------
    000  --------> 0

进行异或运算：

    101
    010
-----------
    111  --------> 7

示例2，对5进行否运算、左移运算和右移运算。

console.log(~5);
console.log(5 << 2);
console.log(5 >> 2);

这边5的二进制是101，进行否运算：

1. 补满32位：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
2. 按位取反：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
3. 首位符号位位1表示负数，计算表示的数需要先反码，再+1
4. 按位取反：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
5. 加上1：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110
6. 最终结果就是：-6

进行左移两位运算：

1. 5的二进制是：101
2. 左移两位： 10100
3. 转成十进制：20

进行右移两位运算：

1. 5的二进制是：101
2. 右移两位：1，后面的01倍舍弃了。
3. 转成十进制：1

字符串连接符

js中用加号+进行连接字符串。

console.log("Hello" + " " + "world" + "!"); // Hello world!

思考：

阅读如下代码，分析输出：

let num1 = 1, num2 = 2;
console.log(num1 + num2); // ?

解答：

因为这个符号和数学加号是一致的，所以说如果要连接两个数字，直接写成：num1+num2，就会有问题了。

我们可以把num1和num2转换成字符串再拼接，或者在前面拼接一个空字符串就可以了。

console.log("" + num1 + num2);

类型运算符

位运算符包含以下运算符：

typeof：用于查找JavaScript变量的数据类型，返回变量的类型。
instanceof：用来判断某个构造函数的prototype属性是否存在在另一个要检测对象的原型链上，返回一个Boolean值，指出对象是否是特定类的一个实例。

typeof

typeof前面有用过了，就是返回变量的类型：

console.log(typeof 1); // ?
console.log(typeof '666'); // ?
console.log(typeof true); // ?
console.log(typeof null); // ?
console.log(typeof undefined); // ?
console.log(typeof NaN); // ?
console.log(typeof []); // ?
console.log(typeof {}); // ?

前面讲解数据类型有用过，不再赘述。值得一提的是这边NaN的类型是number，但是NaN的意思就是not a number，又惊呆了吧！

除此之外：NaN === NaN 是false，我也不知道要说什么了。我只能解释，因为两个都不是数字，那能代表两个相等吗？

instanceof

instanceof用来判断某个构造函数的prototype属性是否存在在另一个要检测对象的原型链上，返回一个Boolean值，指出对象是否是特定类的一个实例。

我们看些例子：

console.log([] instanceof String); // false
console.log([] instanceof Array); // true
console.log([] instanceof Object); // true
console.log({} instanceof Object); // true

这边[]实际上是一个数组对象。

本节总结

  1. 本节对js中的运算符做了详细的梳理，共梳理出8种运算符。
  2. 自增自减顺序问题，符号在前的先算后用，符号在后的先用后算。
  3. 位运算符需要了解二进制相关的转换。

练习题

  1. parseInt和parseFloat函数有什么作用？请举例说明。和数值运算符+的异同点。
  2. 说明parseInt、parseFloat和数值运算符的异同点。
  3. 请问："cat" > "john" 是true还是false，为什么呢？
  4. Boolean函数有什么作用？请举例说明。
  5. 短路与（&&）和短路或（||）是怎么一回事？请举例说明。
  6. 让用户输入一个数字，如果大于100，那么打印100，否则打印用户输入的数字。
  7. ~10、10 << 1、10 >> 2 分别等于多少？写出计算思路。
  8. 二进制、八进制、十进制和十六进制之间如何互相转换？
  9. 除了用加号+连接字符串，其他还有什么方式？
  10. 为什么typeof array 返回的是object，而不是array？
  11. "888" instanceof String 返回的结果是true还是false？为什么？
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