JavaScript 算術(shù)運算符

概述

運算符是處理數(shù)據(jù)的基本方法，用來從現(xiàn)有的值得到新的值。JavaScript 提供了多種運算符，覆蓋了所有主要的運算。

JavaScript 共提供10個算術(shù)運算符，用來完成基本的算術(shù)運算。

• 加法運算符：x + y
• 減法運算符： x - y
• 乘法運算符： x * y
• 除法運算符：x / y
• 指數(shù)運算符：x ** y
• 余數(shù)運算符：x % y
• 自增運算符：++x 或者 x++
• 自減運算符：--x 或者 x--
• 數(shù)值運算符： +x
• 負數(shù)值運算符：-x

減法、乘法、除法運算法比較單純，就是執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)運算。下面介紹其他幾個算術(shù)運算符，重點是加法運算符。

加法運算符

基本規(guī)則

加法運算符（+）是最常見的運算符，用來求兩個數(shù)值的和。

1 + 1 // 2

JavaScript 允許非數(shù)值的相加。

true + true // 2
1 + true // 2

上面代碼中，第一行是兩個布爾值相加，第二行是數(shù)值與布爾值相加。這兩種情況，布爾值都會自動轉(zhuǎn)成數(shù)值，然后再相加。

比較特殊的是，如果是兩個字符串相加，這時加法運算符會變成連接運算符，返回一個新的字符串，將兩個原字符串連接在一起。

'a' + 'bc' // "abc"

如果一個運算子是字符串，另一個運算子是非字符串，這時非字符串會轉(zhuǎn)成字符串，再連接在一起。

1 + 'a' // "1a"
false + 'a' // "falsea"

加法運算符是在運行時決定，到底是執(zhí)行相加，還是執(zhí)行連接。也就是說，運算子的不同，導(dǎo)致了不同的語法行為，這種現(xiàn)象稱為“重載”（overload）。由于加法運算符存在重載，可能執(zhí)行兩種運算，使用的時候必須很小心。

'3' + 4 + 5 // "345"
3 + 4 + '5' // "75"

上面代碼中，由于從左到右的運算次序，字符串的位置不同會導(dǎo)致不同的結(jié)果。

除了加法運算符，其他算術(shù)運算符（比如減法、除法和乘法）都不會發(fā)生重載。它們的規(guī)則是：所有運算子一律轉(zhuǎn)為數(shù)值，再進行相應(yīng)的數(shù)學(xué)運算。

1 - '2' // -1
1 * '2' // 2
1 / '2' // 0.5

上面代碼中，減法、除法和乘法運算符，都是將字符串自動轉(zhuǎn)為數(shù)值，然后再運算。

對象的相加

如果運算子是對象，必須先轉(zhuǎn)成原始類型的值，然后再相加。

var obj = { p: 1 };
obj + 2 // "[object Object]2"

上面代碼中，對象obj轉(zhuǎn)成原始類型的值是[object Object]，再加2就得到了上面的結(jié)果。

對象轉(zhuǎn)成原始類型的值，規(guī)則如下。

首先，自動調(diào)用對象的valueOf方法。

var obj = { p: 1 };
obj.valueOf() // { p: 1 }

一般來說，對象的valueOf方法總是返回對象自身，這時再自動調(diào)用對象的toString方法，將其轉(zhuǎn)為字符串。

var obj = { p: 1 };
obj.valueOf().toString() // "[object Object]"

對象的toString方法默認返回[object Object]，所以就得到了最前面那個例子的結(jié)果。

知道了這個規(guī)則以后，就可以自己定義valueOf方法或toString方法，得到想要的結(jié)果。

var obj = {
  valueOf: function () {
    return 1;
  }
};

obj + 2 // 3

上面代碼中，我們定義obj對象的valueOf方法返回1，于是obj + 2就得到了3。這個例子中，由于valueOf方法直接返回一個原始類型的值，所以不再調(diào)用toString方法。

下面是自定義toString方法的例子。

var obj = {
  toString: function () {
    return 'hello';
  }
};

obj + 2 // "hello2"

上面代碼中，對象obj的toString方法返回字符串hello。前面說過，只要有一個運算子是字符串，加法運算符就變成連接運算符，返回連接后的字符串。

這里有一個特例，如果運算子是一個Date對象的實例，那么會優(yōu)先執(zhí)行toString方法。

var obj = new Date();
obj.valueOf = function () { return 1 };
obj.toString = function () { return 'hello' };

obj + 2 // "hello2"

上面代碼中，對象obj是一個Date對象的實例，并且自定義了valueOf方法和toString方法，結(jié)果toString方法優(yōu)先執(zhí)行。

余數(shù)運算符

余數(shù)運算符（%）返回前一個運算子被后一個運算子除，所得的余數(shù)。

12 % 5 // 2

需要注意的是，運算結(jié)果的正負號由第一個運算子的正負號決定。

-1 % 2 // -1
1 % -2 // 1

所以，為了得到負數(shù)的正確余數(shù)值，可以先使用絕對值函數(shù)。

// 錯誤的寫法
function isOdd(n) {
  return n % 2 === 1;
}
isOdd(-5) // false
isOdd(-4) // false

// 正確的寫法
function isOdd(n) {
  return Math.abs(n % 2) === 1;
}
isOdd(-5) // true
isOdd(-4) // false

余數(shù)運算符還可以用于浮點數(shù)的運算。但是，由于浮點數(shù)不是精確的值，無法得到完全準確的結(jié)果。

6.5 % 2.1
// 0.19999999999999973

自增和自減運算符

自增和自減運算符，是一元運算符，只需要一個運算子。它們的作用是將運算子首先轉(zhuǎn)為數(shù)值，然后加上1或者減去1。它們會修改原始變量。

var x = 1;
++x // 2
x // 2

--x // 1
x // 1

上面代碼的變量x自增后，返回2，再進行自減，返回1。這兩種情況都會使得，原始變量x的值發(fā)生改變。

運算之后，變量的值發(fā)生變化，這種效應(yīng)叫做運算的副作用（side effect）。自增和自減運算符是僅有的兩個具有副作用的運算符，其他運算符都不會改變變量的值。

自增和自減運算符有一個需要注意的地方，就是放在變量之后，會先返回變量操作前的值，再進行自增/自減操作；放在變量之前，會先進行自增/自減操作，再返回變量操作后的值。

var x = 1;
var y = 1;

x++ // 1
++y // 2

上面代碼中，x是先返回當前值，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。

數(shù)值運算符，負數(shù)值運算符

數(shù)值運算符（+）同樣使用加號，但它是一元運算符（只需要一個操作數(shù)），而加法運算符是二元運算符（需要兩個操作數(shù)）。

數(shù)值運算符的作用在于可以將任何值轉(zhuǎn)為數(shù)值（與Number函數(shù)的作用相同）。

+true // 1
+[] // 0
+{} // NaN

上面代碼表示，非數(shù)值經(jīng)過數(shù)值運算符以后，都變成了數(shù)值（最后一行NaN也是數(shù)值）。具體的類型轉(zhuǎn)換規(guī)則，參見《數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換》一章。

負數(shù)值運算符（-），也同樣具有將一個值轉(zhuǎn)為數(shù)值的功能，只不過得到的值正負相反。連用兩個負數(shù)值運算符，等同于數(shù)值運算符。

var x = 1;
-x // -1
-(-x) // 1

上面代碼最后一行的圓括號不可少，否則會變成自減運算符。

數(shù)值運算符號和負數(shù)值運算符，都會返回一個新的值，而不會改變原始變量的值。

指數(shù)運算符

指數(shù)運算符（**）完成指數(shù)運算，前一個運算子是底數(shù)，后一個運算子是指數(shù)。

2 ** 4 // 16

注意，指數(shù)運算符是右結(jié)合，而不是左結(jié)合。即多個指數(shù)運算符連用時，先進行最右邊的計算。

// 相當于 2 ** (3 ** 2)
2 ** 3 ** 2
// 512

上面代碼中，由于指數(shù)運算符是右結(jié)合，所以先計算第二個指數(shù)運算符，而不是第一個。

賦值運算符

賦值運算符（Assignment Operators）用于給變量賦值。

最常見的賦值運算符，當然就是等號（?=?）。

// 將 1 賦值給變量 x
var x = 1;

// 將變量 y 的值賦值給變量 x
var x = y;

賦值運算符還可以與其他運算符結(jié)合，形成變體。下面是與算術(shù)運算符的結(jié)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

下面是與位運算符的結(jié)合（關(guān)于位運算符，請見后文的介紹）。

// 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

這些復(fù)合的賦值運算符，都是先進行指定運算，然后將得到值返回給左邊的變量。