学习 JavaScript （四）核心概念：操作符

JavaScript 的核心概念主要由语法、变量、数据类型、操作符、语句、函数组成，前面三个上一篇文章已经讲解完了。后面三个内容超级多，这篇文章主要讲解的是操作符。

操作符

什么叫做操作符？

这是一种工具，帮助我们操作字符串、数字值、布尔值，乃至对象，运用一些操作符能够让代码更简洁、计算更高效。它包括以下几种：

• 赋值操作符
• 一元操作符（加、减）
• 位操作符
• 关系操作符
• 相等操作符

01 赋值操作符

赋值操作符就是我们常见的 “=”，作用就是把右边的值赋给左边的变量。比如:

let a = 1;

如果复杂一些（性能上不会有提升，看起来牛*一点而已），就是结合后面要碰到的操作符，变成这样：

*= ; // 乘/赋值

// 举例
let num = 10;
num = num * 10; // 和下面的用法效果一样
num *= 10；

下面的复杂赋值操作符如下：

/= ; // 除/赋值
%= ; // 模/赋值
+= ; // 加/赋值
-= ; // 减赋值
<<= ; // 左移赋值；
>>=; // 有符号右移；
>>>= ; // 无符号右移；

02 一元操作符

记住：只对一个数值进行操作的符号叫做一元操作符，而不是指操作符自身的数量。

递增操作：两个加号 ++

前置操作 ++i ，i 先自己加上 1 ，然后拿着计算后的 i 值进行下一步计算。

let i = 1;
let result = ++i + 20
console.log(i) // 2
console.log(result) // 22

后置操作 i++，先进行下一步计算，然后再自己加上1。

let i = 1;
let result = i++ + 20
console.log(i) // 2
console.log(result) // 21

递减操作：两个加号 --

递减操作和递增操作的规则一样，-- 符号在前面就先进行递减操作，否则就等接下来的计算进行完再递减。

前置操作 --i ，i 先自己减去 1 ，然后拿着计算后的 i 值进行下一步计算。

let i = 1;
let result = --i + 20
console.log(i) // 0
console.log(result) // 20

后置操作 i--，先进行下一步计算，然后再自己减去1。

let i = 1;
let result = --i + 20
console.log(i) // 0
console.log(result) // 21

统一记忆成：符号在前，马上加减。

加和减操作符

前面讲的是两个相同的符号联合起来操作一个数值，而家下来介绍的这个操作符只有一个。

+ 或者 -，对于数值来说，+ 没有任何作用，对于 - 来说，把正数变成负数而已。

如果我们把操作符用在其他数据类型上，会发生怎样的情况呢？直接看例子：

let a = "01";
a = +a; // 1

let b = "1.1";
b = +b; // 1.1

let c = "z";
c = "z"; // NaN

let d = "true";
d = "true"; // 1

let e = 1.1;
e = 1.1; // 1.1

let o = {
    valueOf: function(){
        return -1;
    }
} // 如果没有看懂这个对象的写法，不用着急，后面会针对对象做进一步的解释。
o = +o ; -1

而 -操作则是在+操作的结果前面加上负号（-）而已。其他类型的数据的转换规则依然不变。

03 位操作符

位操作符是在最基本的、最底层的水平上对数值进行操作，也就是在内存中直接对二进制进行操作。

JavaScript 中的所有数据都是按照 64 位存储的，但是位操作符并不能直接对 64 位的数据进行操作，而是将其转换成 32 位的，操作完成后，再转换成 64 位的，所以我们真正关心的是计算机如何操作 32 位的数值。

对于有符号的整数，二进制从右往左数，32 位中的前 31 位表示整数的值，第 32 位是符号位，表示数值的符号，0 表示正数，1 表示负数。比如 数值 18 表示成二进制为：

0     0000000000000000000000000010010
符号位

写成简洁版的：

10010

31 位中每一位都表示 2 的幂，所以从二进制转换成数值：

(2^4 x 1) + (2^3 x 0) + (2^2 x 0) + (2^1 x 1) + (2^0 x 0) = 18

这是正数的二进制表达方式，负数的二进制需要用到二进制补码。步骤如下：

1. 求这个数值的绝对值的二进制；
2. 求二进制反码，将 0 替换成 1，将 1 替换成 0 ；
3. 得到的二进制反码加 1 ；

举一个例子（-18）：

-18 的绝对值等于 18：

0     0000000000000000000000000010010

求二进制反码：

1     1111111111111111111111111101101

反码加 1

1     1111111111111111111111111101110

最终得到的结果就是 11111111111111111111111111101110 。但是计算机给我们看的结果却不是这样，把 -18 转换成字符串会发现得到的结果是“-10010”，计算机隐藏了计算过程，直接展示友好的结果而已，别被骗了。

因为是底层操作，所以应用位操作的计算方式会比普通计算方式要快：

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• 按位非（NOT）
  • 符号：~ ；
  • 作用对象：一个数值（数字、字符串、布尔值、对象）；
  • 操作：把操作数变成相反数再减去一 ；
  • 例子: ~2 == -3、~-2 == 1、~true == -2 。

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• 按位与（AND）
  • 符号：& ；
  • 作用对象：两个数值；
  • 操作：将两个数值的二进制形式中的每一位对齐，然后依据普通的与操作进行合并，把 1 看成 true，把 0 看成 false ， 即 1 和 1 组合是 1 ，1 和 0 组合是 0 ， 0 和 0 组合是 0 。得到的二进制再转换成 十进制就可以了；
  • 例子: 25 & 3 == 1 ；

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• 按位或（OR）
  • 符号：| ；
  • 作用对象：两个数值；
  • 操作：和按位与的操作类似，与之不同的是，按位或操作时，只要碰到 1 就返回 1 ，只有两个对应的位全部为 0 时才返回 0 ；
  • 例子：25 | 3 == 27 。

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• 按位异或（XOR）
  • 符号：^ ；
  • 作用对象：两个数值；
  • 操作：有且仅有一个位是 1 ，另一个位是 0 ，才返回 1 ，否则都返回 0，即 1 和 1 也返回 0；
  • 例子：25 ^ 3 == 26 。

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• 左移
  • 符号：<< ；
  • 作用对象：一个数值；
  • 操作：将数值的所有位向左移动指定的位数，右侧多出来的空位由 0 进行填充；
  • 例子：2 << 5 == 64，2 向左移动 5 位，左移不会影响操作数的符号位，即 -2 ； ，左移后的结果将会是 -64。

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• 右移
  • 符号：>> ；
  • 作用对象：一个数值；
  • 操作：将数值的所有位向右移动指定的位数，符号位不动，左侧多出来的空位由 0 进行填充；
  • 例子：64 >> 5 == 2，64 向右移动 5 位，右移不会影响操作数的符号位，即 -64 ，右移后的结果将会是 -2。

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• 无符号右移
  • 符号：>>>；
  • 作用对象：一个数值；
  • 操作：将数值的所有位向右移动指定的位数，左侧多出来的空位由 0 进行填充，这个时候符号位也要向右移动。可以知道，对于正数而言，这个操作和右移是一样的结果，但是对于负数来说，因为符号位是 1 ，移动后要计入最终结果；
  • 例子：-64 >>> 5 == 134217726。

04 布尔操作符

在上述位操作符中的按位非、按位与、按位或，我们已经简单介绍了一些跟布尔操作类似的用法。

总的来说，布尔操作的地位跟相等操作符（、=）的地位是一样的，一共右三种：非（NOT）、与（AND）、或（OR）。

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• 逻辑非

  • 符号：！；
  • 作用对象：一个数值；
  • 操作：先将数值转换成一个布尔值，再取反；
  • 例子：

  ！false; //true
  ！true; //false
  ！null; //true
  ！{}; // false
  ！0; //true
  ！123; //false
  ！""; //true
  ！"abc"; //false
  

要点：此时连用两个 “！”，则跟布尔转换函数 Boolean() 的作用是一样的，即还原了数值本身代表的布尔值。

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• 逻辑与
  • 符号：&&；
  • 作用对象：两个数值；
  • 操作：比较两个数值的布尔值，返回结果（不一定是布尔值）；
  • 例子：

  true && true; //true
  true && false; //false
  false && true; // fasle
  false && false; // false
  

要点：

1. 这里的 true 和 false，可以替换成别的数值类型，比如对象、null等
2. 逻辑与是短路操作，只要第一个操作数或者操作数的转换值是 false ，计算终止，直接返回 false 。如果是 true 的话再返回后面的值。
3. 在写判断语句的时候经常会用到。

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• 逻辑或
  • 符号：||；
  • 作用对象：两个数值；
  • 操作：比较两个数值的布尔值，返回结果（不一定是布尔值）；
  • 例子：

  true || true; //true
  true || false; //true
  false || true; // true
  false || false; // false
  

要点：

1. 逻辑或也是短路操作，只要第一个操作数或者操作数的转换值是 true ，计算终止，直接返回第一个操作数。如果是 false 的话，返回第二个操作数。
2. 利用逻辑或的性质，我们在定义变量的时候可以给它找个备胎，降低 Bug 发生率。

04 乘性操作符

乘性操作符包括三种：乘法、除法、求模。在 JavaScript 中，操作数为非数值的情况下也能计算。比如：

"10" * 2 ; // 计算结果为 20

可以看得出来，计算机自动执行了类型转换，如果参与的操作数不是数值，会先用 Number() 函数转换。

• 乘法：
  • 符号： *
  • 举例：4 * 5

有三点需要注意：

1. 乘积超过 JavaScript 范围，用 Infinity表示无穷大 或者 -Infinity 表示负无穷大；
2. Infinity 和 0 相乘是 NaN；
3. 其中一个操作数是 NaN，则结果是 NaN。因为 Number() 转换非数值型字符串是 NaN，所以非数值型字符串和数字相乘就是 NaN 。其他的规则与乘法操作符类似。

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• 除法：
  • 符号： /
  • 举例： 44 / 11 ；等于 4
    
    有一点需要注意：如果 Infinity 被 -Infinity 除，那么结果是 NaN。

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• 求模：
  • 符号： %
  • 举例： 26 % 5 ；等于 1

求模就是取余数。

05 加性操作符

加法和减法都被称作是加法操作符。在这里说明一下，加性操作符也会强制转换数据类型。

• 加法：
  • 符号： +
  • 举例：1 + 1

需要注意的是，

1. 如果两个操作数都是字符串，那么直接拼接起来返回结果；如果其中一个操作数是字符串，那么就把另一个操作数转换乘字符串再拼接起来。
2. 利用 Chrome 的 console 命令窗口，实验得到如下的规则：

{} + 11; // 11
11 + {}; // "11[object,object]"

false + 1; // 1 ; 操作数可以调换位置，结果不变
true + 1; // 2 ； 同上
null + 1；// 1 ；同上
undefined + 1 ; // NaN；同上

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• 减法：
  • 符号： -
  • 举例：2 - 1

减法两边的操作数和加法的区别是，无论是字符串还是对象，都应该转换成数值，再进行计算。不存在字符串相减的情况。

06 关系操作符

关系操作符就是小学的时候学过的小于(<)、大于(>)、小于或等于(<=)、大于或等于(>=)。

JavaScript 中，使用关系操作符比较两个操作数后，返回的结果是布尔值（true、false）。

需要注意的是，

1. 当比较的两个数都是数值时，直接比数字大小；

2. 如果都是字符串则比较对应位置的字符编码值。比如：

   "Brick" < "apple"; //返回的是 true，因为 B 的字符编码是 66 ，而 a 的字符编码是 97
   
   "23" < "3"; // 返回 true，因为 2 的字符编码是 50 ，3 的字符编码是 51 。
   

3. 如果其中一个是数字，则把另一个操作数变为数值以后再比较；

4. 任何数据类型和 NaN 比较都是返回 false。

这里有个小思考：如果 A、B 表示两个数据，有 A > B 不成立（false），则 A <= B 是否成立？

07 相等操作符

JavaScript 提供两种比较方案：

• 相等（==）和不相等（!=），会把操作数转换成相似的类型再比较。

  "5" == 5; //true
  

  • null 和 undefined 是相等的；
  • 如果有一个操作数是 NaN 则返回 false ；
  • NaN 和 NaN 不相等，NaN 返回 true ；

• 严格相等（===）和严格不相等（!==），直接比较，不转换数据类型，使用严格相等操作符，有一丁点不相等就返回 false。

  "5" === 5; //false
  

  • null 和 undefined 是不严格相等的

总之，在实际使用过程种，建议是使用严格相等和严格不相等。

08 条件操作符

条件操作符也被称作是三目运算符，用法如下：

let a = 条件语句 ? 1 ：2

如果条件语句返回的是 true ，则把 1 赋值给 a，如果是 false， 则把 2 赋值给 a。

返回一个较大值，我们就可以不用谢一个 if 语句，直接按照下面这种写法就可以实现：

let a = (number1 > number2) ? number1 : number2

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