雄辩的JavaScript第二章（经典翻译计划1）

 

第二章：JavaScript基础：值，变量和控制流

 

在电脑世界中，只有数据：除数据之外的东西是不存在的。虽然，本质上，所有数据都是由0-1比特位组成的序列，但是每一块数据都有自身的作用。在JavaScript中这些数据被整齐地区隔为值，每一个值的类型决定了它可以扮演的角色，JavaScript中有6种基本类型的值：数、字符串、布尔值、对象、函数和undefined。

 

创建一个值，你只需要创建它的名字。非常方便是吧！你不用去找创建值的材料，没有一点成本，仅仅召唤一句：我要一个值！嗖的一声，你就拥有了一个值。当然，这些值不是从真空中产生的，每一个值必须存放在某处，如果你在一个时间点进行大数量级地调用，很快电脑的内存将会被耗尽。不过还好，这种问题只会在同步调用大量的数据时发生，一旦你不再使用一个值了，它将会被驱散掉，留下几个比特的尸体，这些尸体会在下一轮值的创建中被回收利用。

 

…

 

数字类型的值，像下面这样表示，估计你已经知道了。

 

114

 

在JavaScript控制台中输入它，同样的数字会在输出窗口中显示出来。过程这样的：你所输入的字面量被转化为了一个数字类型的值，然后JavaScript控制台将这个数值写回屏幕。做点练习？意义似乎不大，很快我们将会学到不用这么直接的方式去创建数值，那个时候再去JavaScript控制台中试试吧。

 

114的比特串是这个样子的：

 

0100000001100010000000000000000000000000000000000000000000000000

 

一共64个比特位。JavaScript的数值总是占用这个长度，所以可表达的数的范围在JavaScript中是有限的。3个十进制的数位，仅仅可以表示0～999，一共10^3个数。64个二进制数码，2^64个数，其实已经很多了，比10^9还要大（1的后面跟19个0）。

 

当然并不是小于10^19的数都可以表示，因为还有负数呢！必须牺牲一个比特位来保存符号。问题来了，不是所有范围的数都可以表示，除此之外我们还要占用另外11个比特，去储存十进制数码间的小数点。

 

这么看来只剩下52位了。所以表示的范围小于2^52，这个数量级比10^15要大，这个范围内的数值在JavaScript中是安全的。在许多情形中，涉及到的整数都在这个范围内，所以我们完全不用在意这些比特的细节。还不错吧，但是我们没有对付比特位特别有效的办法，许多时候你还是需要它们来帮助你完成你的工作的，它们对表示大数特别有效果。

 

分数用一个小数点分隔：

 

9.81

 

对于特别大或者小的数，可以使用科学计数法表示，加上e并且在e后面跟上指数。

 

2.998e8

 

这个数表示2.998 × 10^8 = 299800000

 

如果整数计算结果可以用52个bit表示，那么准确性是可以确保的。不幸的是，分数通常不那么准确。像π这样的无理数，无法用分数精确表示。许多数还会失去准确性，除非64个bit都来存放它们。好尴尬的啊，但是这个问题通常只会在特别的场景中才会给你带来麻烦。注意它，是给你的一个提醒——总是把分数看做是近似值，不要把它们看做精确值。

 

…

 

通常我们用这些数来完成计算。像“加”或者“乘”这样的计算符，以两个数值作为操作数，并且产生一个作为结果的数值。JavaScript中应该这样使用：

 

100 + 4 * 11

 

“+”和“*”被称为操作符。第一个符号代表加法，第二个代表乘法。将操作符放在两个数值之间，将会在这两个数值上产生作用，产生一个新的数值。

 

上面这个值代表计算4与100的和，然后在乘以100吗，还是代表先乘后加？你一定猜到了，首先做乘法。在计算之中，可以通过括号改变计算的顺序。

 

(100 + 4) * 11

 

减法使用“-”操作符，除法使用“/”操作符。如果操作符同时出现，并且没有括号，计算将按照优先级进行。第一个例子说明乘法的优先级比加法高。完整的优先级应该这样描述：先乘除，后加减。

 

试着计算一下这个值，然后在JavaScript控制台中键入这个表达式，看看结果…

 

115 * 4 - 4 + 88 / 2

 

不要担心优先级的问题。心里如果没有底，加个括号吧。

 

有个操作符，或许你还不是很熟悉。“%”是取模操作符。X % Y 是 X 除以 Y后得到的余数。例如 314 % 100 是 14，10 % 3 是 1，144 % 12是0。取模运算的优先级在乘法和减法之间。

 

…

 

下面一种值的类型是字符串。如果仅仅从从名称上推断用途，没有数值那么显而易见，但是它非常的基础和重要。字符串用以表示一个文本，字符串值得名称来源于一系列字符组成一个串的事实。用双引号包裹字面内容，就可以得到一个字符串：

 

"Patch my boat with chewing gum"

 

似乎一切都可以包裹在双引号之中，JavaScript会以一个字符串来对待它们。但是一些字符很恶心。你不妨想想把双引号放到双引号中的样子。

 

换行符，也就是当你敲击回车后的效果，也不能放到引号之间，字符串必须是一行。

 

为了将这些恶心的字符放到字符串之中，我们要使用一个小技巧：一旦引号中出现了“\”那么他后面的内容就会有特殊的含义了。“\”后面的引号不代表字符串的结束，它是字符串的一部分。“\n”，会被解释为一个换行符；“\t”会被解释为一个制表符。

 

"This is the first line\nAnd this is the second"

 

当然如果希望只看到“\”也有办法，双写“\”就可以了。

 

"A newline character is written like \"\\n\"."

 

…

 

字符串上没有除法、乘法和减法操作。不过可以使用“+”操作符，“+”并不是执行加的操作，而是连接操作，它将两个字符串连接在一起：

 

"con" + "cat" + "e" + "nate"

 

还有许多操纵字符串的方法，接下来会慢慢介绍。

 

操作符并不是都是符号，有些操作符是字母。例如，typeof这个操作符，它会返回一个字符串结果说明你需要查询的值的类型。

 

typeof 4.5

 

这之前看到的操作符都是操作两个值，但是typeof只有一个操作数。我们把需要两个操作数的操作符称为二元操作符，只需要一个操作数的操作符称为一元操作符。减号既可以作为一元操作符，也可以作为二元操作符：

 

-(10 - 2)

 

…

 

还有一种值称为布尔类型。值只有两种：true和false。下面展示了一种产生布尔值的方法：

 

3 > 2

 

当然，通过下面的方式可以产生false:

 

3 < 2

 

“>”和“<”你应该早已了解，它们是二元操作符，结果产生的布尔值表示两个操作数是否满足这种关系。

 

字符串也可以加以比较：

 

"Aardvark" < "Zoroaster"

 

上面的字符串是按照字典顺序加以比较的。通常大写字母比小写字母小，所以"Z" < "a"将产生布尔值true。非字母字符（!,@等等）仍然有一定顺序，它们的比较通常是基于Unicode标准的。这个标准把字符映射为整数，当然也包含了希腊、阿拉伯、日本、泰米尔这些语言的字母。这种映射可以方便地将字符储存在电脑之中——通过一系列数字，就可以表示这些字母。当比较字符串时，JavaScript仅仅只需要从左到右比较这些数字。

 

"Itchy" != "Scratchy"

 

…

 

未完待续 2012.5.25于 南京

 

布尔值间实用的操作符也不少。JavaScript支持三个逻辑操作符：与、或、非。它们可以用以布尔运算。

 

“&&”操作符表示逻辑与。它是一个二元操作符，当且仅当两个操作数为真时，结果才为真。

 

true && false 

 

“||”操作符表示逻辑或，两个操作数中一个为真，结果就为真。

 

逻辑非用“!”表示，它是一个一元操作数，总是对给定的值取反。!true是false，!false是true。

 

…

 

Ex.2.1 

((4 >= 6) || ("grass" != "green")) &&

!(((12 * 2) == 144) && true)

 

结果为真吗？为了代码的可读性，最好还是添加必要的括号，这样写是不是简单多了？

 

(4 >= 6 || "grass" != "green") &&

!(12 * 2 == 144 && true)

 

的确，最终值为真。你可以化简最后合并计算：

 

(false || true) && !(false && true)

 

true && !false

 

true

 

你注意到"grass" != "green"为真了吗？草的确是绿色的，但是不等于绿色。

 

…

 

需要括号的场景并不是显而易见的，检查所有的操作符是一种方法。“||”的优先级最低，然后是“&&”，（> ，==）这些比较操作符要再高一些，然后是其他的操作符，记住这些原则，一切从简，括号越少越好。

 

…

 

到目前为止的所有例子，似乎把JavaScript当成了一个口袋计算器。输入一些数值，使用操作符，然后产生新的值。创建值在JavaScript中是必不可少的一部分，但是仅仅是一个部分。产生值的过程也被称为表达式计算。每一个直接写出的值也是表达式（例如22 或者 “psychoanalysis”），当然括号里的部分也是表达式，一个二元操作符可以作用在两个表达式上，一元操作符可以作用在一个表达式上。

 

创建表达式有多种方法，后面会慢慢道来。

 

比表达式更大的单元是语句，程序是由语句组成的。语句以最好以“;”结尾。最简单的语句是一个表达式跟着一个分号。

 

1;

!false;

 

当然这个语句没有实际意义。表达式可以产生一个值，而语句足以通过量变的积累来改变世界。它可以在屏幕产生输出，多数时候会影响之后的语句。这些变化被称作“副作用”。上面的语句仅仅是产生1和true，然后立刻将其置入比特桶之中，什么以不留下，当然也不产生副作用。

 

…

 

程序如何记录内部的状态？它是怎么记住发生过的事情？我们已经知道如何通过旧值产生新值，但是这样不会改变旧值，新值要么被立即使用，要么随后消失。为了捕获值，javascript有了变量的概念。

 

var caught = 5 * 5;

 

一个变量总是有一个变量名，它指向一个值，用以保持这个值。上面的语句创建了变量名为caught的变量，然后通过它捕获了由5 * 5产生的值。

 

上面的程序执行后，你可以再控制台输入caught，你可以重新得到25这个值。变量名用以引用和获得它所保存的值。caught + 1 一样可以正确执行。变量名可以作为一个表达式，也可以作为更大表达式的一部分。

 

var关键词用以创建一个变量。在var之后是变量名。几乎可以用任何词命名变量名，但是其中不可以包含空格。数字可以作为变量名的一部分，catch22是一个有效的变量名，但是不能以数字作为变量名的起始。“$”和“_”可以像字母一样表示变量名，$_$也是一个有效的变量名。

 

如果你希望新的变量立刻捕获一个值，可以通过赋值“=”操作符实现。

 

当一个变量指向一个值时，并不意味着永久的指向。任何时候，都可以通过赋值操作让变量指向一个新值。

 

caught = 4 *4;

 

你可以把变量名想象成触手而不是盒子。它们不包含任何值，但是可以抓住值，两个变量可以指向同一个值。当然只有活动状态下的变量才可以访问它指向的值。

 

当你需要存储某些东西时，你制造一个触角并持有它，或者用原有的触角指向新的值：为了记录Luigi欠你钱的金额，你可以这样做：

 

var luigiDebt = 140;

 

然后，每一次Luigi还你钱时，总是可以通过让变量指向一个新的的数值，来减少他欠你钱的总量：

 

luigiDebt = luigiDebt - 35;

 

某一个时刻，变量、值的集合被称为环境。只要程序开始执行，环境就不会为空。环境中总是包含了许多标准变量。当你的浏览器载入一个页面时，它会创建一个环境，并在环境中附属这些标准变量，直到载入新的页面，都可以创建和修改这些变量。

 

……

 

环境中许多标准变量都是函数类型的。函数就是把一系列代码包装到一个值中。这一系列代码可能非常有用，通过包含它们的函数名就可以调用这些代码。在浏览器中，alert变量持有一个现实包含了信息的对话框窗口的函数，可以这样使用：

 

alert("Also, your hair is on fire.");

 

执行函数中代码的过程被称作调用，调用的标志是使用括号。每一个产生函数值的表达式都可以在其后加上括号表示对它的调用。括号中的字符串值被传递到函数中，这个值就是要在对话框窗口中显示的文本。传递给函数的值被称作参数。alert只需要一个参数，其他函数可能需要更多。

 

……

 

显示对话框有一些“副作用”。一些函数之所以有用是因为它们产生了“副作用”。当然函数也会产生一个值，这样的情况之下不需要产生“副作用”。例如，Math.max这个函数，它接收两个参数，并且返回其中较大的一个：

 

alert(Math.max(2,4));

 

当一个函数产生一个值时，这个过程被称作返回“return”。因为产生值的函数总是JavaScript表达式，因此函数调用可以成为更大的表达式的一部分：

 

alert(Math.min(2,4) + 100);

 

第三章将讨论如何自定义函数。

 

……

如同上述的例子展示的那样，alert对于显示一些表达式的结果很有用。但是不停让用户点击这些对话框会让他们崩溃，从现在开始，我们探讨一些另外的机制，使用一个类似的函数——“print”。“print”不会弹出窗口，仅仅只是把值在JavaScript控制台中输出。“print”不是标准的JavaScript函数，浏览器不会把它提供给你，但是在这本书中，这样做是可行的，在下面这些页面中你可以这样使用：

print("N");

show也是一个相似的函数。print将以文本的形式显示参数，而show将会尽力显示参数在程序中的样子，传递更多关于值的类型的信息。当把文本传递给show时会一并带上引号：

show("N");

标准环境中提供了弹出窗口的其他一些方法。可以通过confirm函数询问用户可否。函数会返回一个布尔值，如果用户点击了是将返回true，反之，返回false。

show(confirm("Shall we, then?"));

prompt用于询问开放式问题，第一个参数是询问的问题，第二个参数是用户键入文本前的默认字符。用户可以在窗口中键入一行字符串，函数最终会以一个字符串的形式返回它们。

show(prompt("Tell us everything you know.","..."));

……

赋予环境中每一个变量新的值是可行的。可能会很有用，但是很危险。当你把8传递给print后，它便再也不能工作了。幸运的是，通过JavaScript控制台上大大的重置按钮，你可以将环境恢复至初始状态。

……

每个程序如果只有仅仅一行代码，将会特别无趣。当你将多行语句放入一个程序中时，它们会以此从上到下的执行。

var theNumber = Numer(prompt("Pick a number",""));
print("Your number is the square root of " + theNumber * theNumber);

Number函数将一个值转化为一个数值，这所以这样使用是因为，prompt返回的是一个字符串 。String和Boolean这两个函数也很相似，它们会把值转化成对应的类型。

……

下面考虑一个实际的问题，输出0到12的所有偶数。下面给出一种方法：

print(0);
print(2);
print(4);
print(6);
print(8);
print(10);
print(12);

可以达到目的，但是编程的精义是简化工作。如果目标变为输出1000一下的所有偶数，这个方法就不那么凑效了。我们需要的是一种自动地执行一系列代码段的方法。

var currentNumber = 0;
while (currentNumber <= 12) {
print(currentNumber);
currentNumber = currentNumber + 2;
}

在第一章中，你已经看到过while方法了。以while开始的语句完成循环的操作。循环放在一系列语句之中，它会使得程序代码被执行多次。在上面的代码中，while包含了括号中的表达式（当然表达式是必须的），用于控制循环的结束。当表达式产生的布尔值为true时，代码会被重复执行。一旦布尔值变为false，程序会跳出循环。

变量currentNumber的设置展示了一种通过一个变量跟踪程序进程的方法。每一次循环重复，这个变量会加2，每一次循环，在头部，都会和12做一个比较以此决定是否继续循环。

while语句的第三部分是另外一个表达式。是循环体，也就是需要多次执行的动作，如果我们不需要输出数，程序可以这样写：

var currentNumber = 0;
while (currentNumber <= 12)
currentNumber = currentNumber + 2;

在这里currentNumber = currentNumber + 2;这个表达式构成了循环体。如果输出这些数是必须的，那么循环体得包含多个语句。{ }用于构建代码块。从大括号外面看，代码块就如同一个语句。在上面的例子中，代码除了打印数值还完成更新currentNumber的工作。

…

练习2.2：通过上面介绍的方法，计算并输出2^10。不允许通过2*2*2...这样的方法。

如果觉得有困难，看以参照序号为偶数的例子。程序必须完成规定量的操作，while循环中的计数器用以确保操作的完成，程序用某个结果乘以2而不是输出计数器的值，某个结果也是一个变量，结果通过这个变量来产生。

如果你还未弄清楚细节，不要着急。即使你完全理解了这章中所有的技术，也不代表你可以顺利地解决这一章中出现的问题。阅读和编写代码可以培养解决问题的感觉，多研究解决方法，并且在下一个例子中联系一下。

var result = 1;
var counter = 0;
while (counter < 10) {
result = result * 2;
counter = counter + 1;
}
show(result);

计数器从1开始，并且通过小于等于10来作为判断。这样理解很容易，当然当你习惯了从0开始，将会是一个不错的选择。

显然，你的解决方法可能和我的不尽相同，能够解决问题就行，如果它们显得很难，那么理解我的解决方法是必须的。

…

练习2.3：通过一些微小的改动，上面例子中的程序就可以用来画三角形了。“三角形”是一些文本，只是你看上去觉得像三角形。

输出10行，第一行有一个“#”，第二行两个“#”，并以此类推。

如何让一个字符串中有X个“#”呢？一种解决方法是建立一个内循环——循环中的循环。一种更简洁的方式是利用上一次循环中产生的字符串，然后在其尾部加上一个字符。

var line = "";
var counter = 0;
while (counter < 10) {
line = line + "#";
print(line);
counter = counter + 1;
}

…


可能你已经注意到一些语句前的缩进了，缩进不是必须的：没有缩进计算机仍然可以很好地接受它们。实际上，换行也不是必须的。你可以随性把程序写成长长的一行。缩进的作用是使得代码的结构明晰、易读。程序块中会包含其他程序块，这样你会分不清是程序块开始还是结束，增加了缩进后，程序中的逻辑块会形成与之相一致的视觉单元。我喜欢用两个空格表示缩进，当然因人而异。

从零开始，将的很基础，也很仔细，很适合新手入门，对于有基础的也可以看看回顾一下