3.1 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。
1 + 1 // 2
JavaScript 允许非数值的相加。
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。
'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。
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
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。
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
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。
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。
-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。
// 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。
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。
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。
运算之后,变量的值发生变化,这种效应叫做运算的副作用(side effect)。自增和自减运算符是仅有的两个具有副作用的运算符,其他运算符都不会改变变量的值。
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
上面代码中,x
是先返回当前值,然后自增,所以得到1
;y
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)。
+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)。具体的类型转换规则,参见《数据类型转换》一章。
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。
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。
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。
// 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(Assignment Operators)用于给变量赋值。
最常见的赋值运算符,当然就是等号(=
)。
// 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。
// 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)。
// 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。
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