语法和数据类型

本章讨论 JavaScript 的基本语法、变量声明、数据类型和字面量(literal)。

基础

JavaScript 借鉴了 Java 的大部分语法,但同时也受到 Awk、Perl 和 Python 的影响。

JavaScript 是区分大小写的,并使用 Unicode 字符集。举个例子,可以将单词 Früh(在德语中意思是“早”)用作变量名。

var Früh = "foobar";

但是,由于 JavaScript 是大小写敏感的,因此变量 frühFrüh 则是两个不同的变量。

在 JavaScript 中,指令被称为语句,并用分号(;)进行分隔。

如果一条语句独占一行的话,那么分号是可以省略的。(译者注:并不建议这么做。)但如果一行中有多条语句,那么这些语句必须以分号分开。

备注:ECMAScript 规定了在语句的末尾自动插入分号(ASI)。(如果想要了解更多信息,请参阅 JavaScript 词法语法 。)

虽然不是必需的,但是在一条语句的末尾加上分号是一个很好的习惯。这个习惯可以大大减少代码中产生 bug 的可能性。

Javascript 源码从左往右被扫描并转换成一系列由 token、控制字符、行终止符、注释和空白字符组成的输入元素。空白字符指的是空格、制表符和换行符等。

注释

Javascript 注释的语法和 C++ 或许多其他语言类似:

js
// 单行注释

/* 这是一个更长的,
   多行注释
*/

/* 然而,你不能,/* 嵌套注释 */ 语法错误 */

在代码执行过程中,注释将被自动跳过(不执行)。

备注:你可能会在一些 JavaScript 脚本中见到像这样 #!/usr/bin/env node 的第三种注释

这种注释我们称为hashbang 注释,这种注释被用来指定执行 JaveScript 脚本的引擎的路径,查看这篇文章来了解更详细的信息:Hashbang 注释

声明

JavaScript 有三种声明方式。

var

声明一个变量,可选初始化一个值。

let

声明一个块作用域的局部变量,可选初始化一个值。

const

声明一个块作用域的只读常量。

变量

在应用程序中,使用变量来作为值的符号名。变量的名字又叫做标识符,其需要遵守一定的规则。

一个 JavaScript 标识符必须以字母、下划线(_)或者美元符号($)开头;后续的字符也可以是数字(0-9)。因为 JavaScript 语言是区分大小写的,所以字母可以是从“A”到“Z”的大写字母和从“a”到“z”的小写字母。

你可以使用大部分 ISO 8859-1 或 Unicode 编码的字符作标识符,例如 å 和 ü(详情可查看这篇博客文章)。你也可以使用 Unicode 转义字符作标识符。

合法的标识符示例:Number_hitstemp99$credit_name

声明变量

你可以用以下三种方式声明变量:

  • 使用关键词 var 。例如 var x = 42。这个语法可以用来声明局部变量和全局变量。
  • 直接赋值。例如 x = 42。在函数外使用这种形式赋值,会产生一个全局变量。在严格模式下会产生错误。因此你不应该使用这种方式来声明变量。
  • 使用关键词 let 。例如 let y = 13。这个语法可以用来声明块作用域的局部变量。參考下方变量的作用域 (Variable scope)

你可以使用解构赋值对象字面量的属性绑定到变量。就像这样 let { bar } = foo。这会创建一个名为 bar 的变量,并且将 foo 对象中属性名与之相同的属性的值赋给它。

你也可以直接给属性赋值。像这样 x = 42。这种声明方式将会创建一个未声明全局变量。这样做还会产生 JavaScript 警告。因为未声明的全局变量常常导致预期之外的行为,所以不建议使用。

变量求值

varlet 语句声明的变量,如果没有赋初始值,则其值为 undefined

如果访问一个未声明的变量会导致抛出 ReferenceError 异常:

js
var a;
console.log("The value of a is " + a); // a 的值是 undefined

console.log("The value of b is " + b); // b 的值是 undefined
var b;
// 在你阅读下面的‘变量声明提升’前你可能会疑惑

console.log("The value of c is " + c); // 未捕获的引用错误:c 未被定义

let x;
console.log("The value of x is " + x); // x 的值是 undefined

console.log("The value of y is " + y); // 未捕获的引用错误:y 未被定义
let y;

你可以使用 undefined 来判断一个变量是否已赋值。在以下的代码中,变量input未被赋值,因此 if 条件语句的求值结果是 true

js
var input;
if (input === undefined) {
  doThis();
} else {
  doThat();
}

undefined 值在布尔类型环境中会被当作 false 。例如,下面的代码将会执行函数 myFunction,因为数组 myArray 中的元素未被赋值:

js
var myArray = [];
if (!myArray[0]) myFunction();

数值类型环境中 undefined 值会被转换为 NaN

js
var a;
a + 2; // 计算为 NaN

当你对一个 null 变量求值时,空值 null 在数值类型环境中会被当作 0 来对待,而布尔类型环境中会被当作 false。例如:

js
var n = null;
console.log(n * 32); // 在控制台中会显示 0

变量的作用域

在函数之外声明的变量,叫做全局变量,因为它可被当前文档中的任何其他代码所访问。在函数内部声明的变量,叫做局部变量,因为它只能在当前函数的内部访问。

ECMAScript 6 之前的 JavaScript 没有语句块作用域;相反,语句块中声明的变量将成为语句块所在函数(或全局作用域)的局部变量。例如,如下的代码将在控制台输出 5,因为 x 的作用域是声明了 x 的那个函数(或全局范围),而不是 if 语句块。

js
if (true) {
  var x = 5;
}
console.log(x); // 5

如果使用 ECMAScript 6 中的 let 声明,上述行为将发生变化。

js
if (true) {
  let y = 5;
}
console.log(y); // ReferenceError: y 没有被声明

变量提升

JavaScript 变量的另一个不同寻常的地方是,你可以先使用变量稍后再声明变量而不会引发异常。这一概念称为变量提升;JavaScript 变量感觉上是被“提升”或移到了函数或语句的最前面。但是,提升后的变量将返回 undefined 值。因此在使用或引用某个变量之后进行声明和初始化操作,这个被提升的变量仍将返回 undefined 值。

js
/**
 * 例子 1
 */
console.log(x === undefined); // true
var x = 3;

/**
 * 例子 2
 */
// will return a value of undefined
var myvar = "my value";

(function () {
  console.log(myvar); // undefined
  var myvar = "local value";
})();

上面的例子,也可写作:

js
/**
 * 例子 1
 */
var x;
console.log(x === undefined); // true
x = 3;

/**
 * 例子 2
 */
var myvar = "my value";

(function () {
  var myvar;
  console.log(myvar); // undefined
  myvar = "local value";
})();

由于存在变量提升,一个函数中所有的var语句应尽可能地放在接近函数顶部的地方。这个习惯将大大提升代码的清晰度。

在 ECMAScript 6 中,letconst 同样会被提升变量到代码块的顶部但是不会被赋予初始值。在变量声明之前引用这个变量,将抛出引用错误(ReferenceError)。这个变量将从代码块一开始的时候就处在一个“暂时性死区”,直到这个变量被声明为止。

js
console.log(x); // ReferenceError
let x = 3;

函数提升

对于函数来说,只有函数声明会被提升到顶部,而函数表达式不会被提升。

js
/* 函数声明 */

foo(); // "bar"

function foo() {
  console.log("bar");
}

/* 函数表达式 */

baz(); // 类型错误:baz 不是一个函数

var baz = function () {
  console.log("bar2");
};

全局变量

实际上,全局变量是全局对象的属性。在网页中,(译注:缺省的)全局对象是 window ,所以你可以用形如 window.variable 的语法来设置和访问全局变量。

因此,你可以通过指定 window 或 frame 的名字,在当前 window 或 frame 访问另一个 window 或 frame 中声明的变量。例如,在文档里声明一个叫 phoneNumber 的变量,那么你就可以在子框架里使用 parent.phoneNumber 的方式来引用它。

常量

你可以用关键字 const 创建一个只读的常量。常量标识符的命名规则和变量相同:必须以字母、下划线(_)或美元符号($)开头并可以包含有字母、数字或下划线。

js
const PI = 3.14;

常量不可以通过重新赋值改变其值,也不可以在代码运行时重新声明。它必须被初始化为某个值。

常量的作用域规则与 let 块级作用域变量相同。若省略 const 关键字,则该标识符将被视为变量。

在同一作用域中,不能使用与变量名或函数名相同的名字来命名常量。例如:

js
// 这会造成错误
function f() {}
const f = 5;

// 这也会造成错误
function f() {
  const g = 5;
  var g;

  //语句
}

然而,对象属性被赋值为常量是不受保护的,所以下面的语句执行时不会产生错误。

js
const MY_OBJECT = { key: "value" };
MY_OBJECT.key = "otherValue";

同样的,数组的被定义为常量也是不受保护的,所以下面的语句执行时也不会产生错误。

js
const MY_ARRAY = ["HTML", "CSS"];
MY_ARRAY.push("JAVASCRIPT");
console.log(MY_ARRAY); //logs ['HTML','CSS','JAVASCRIPT'];

数据结构和类型

数据类型

最新的 ECMAScript 标准定义了 8 种数据类型:

  • 七种基本数据类型:

    • 布尔值(Boolean),有 2 个值分别是:truefalse
    • null,一个表明 null 值的特殊关键字。JavaScript 是大小写敏感的,因此 nullNullNULL或变体完全不同。
    • undefined,和 null 一样是一个特殊的关键字,undefined 表示变量未赋值时的属性。
    • 数字(Number),整数或浮点数,例如: 42 或者 3.14159
    • 任意精度的整数(BigInt),可以安全地存储和操作大整数,甚至可以超过数字的安全整数限制。
    • 字符串(String),字符串是一串表示文本值的字符序列,例如:"Howdy"
    • 代表(Symbol,在 ECMAScript 6 中新添加的类型)。一种实例是唯一且不可改变的数据类型。
  • 以及对象(Object)。

虽然这些数据类型相对来说比较少,但是通过他们你可以在程序中开发有用的功能。对象函数是这门语言的另外两个基本元素。你可以把对象当作存放值的一个命名容器,然后将函数当作你的程序能够执行的步骤。

数据类型的转换

JavaScript 是一种动态类型语言 (dynamically typed language)。这意味着你在声明变量时可以不必指定数据类型,而数据类型会在代码执行时会根据需要自动转换。因此,你可以按照如下方式来定义变量:

js
var answer = 42;

然后,你还可以给同一个变量赋予一个字符串值,例如:

js
answer = "Thanks for all the fish...";

因为 JavaScript 是动态类型的,这种赋值方式并不会提示出错。

数字转换为字符串

在包含的数字和字符串的表达式中使用加法运算符(+),JavaScript 会把数字转换成字符串。例如,观察以下语句:

js
x = "The answer is " + 42; // "The answer is 42"
y = 42 + " is the answer"; // "42 is the answer"

在涉及其他运算符时,JavaScript 语言不会把数字变为字符串。例如:

js
"37" - 7; // 30
"37" + 7; // "377"

字符串转换为数字

有一些方法可以将内存中表示一个数字的字符串转换为对应的数字。

parseInt 方法只能返回整数,所以使用它会丢失小数部分。另外,调用 parseInt 时最好总是带上进制(radix)参数,这个参数用于指定使用哪一种进制。

将字符串转换为数字的另一种方法是使用一元加法运算符

js
"1.1" + "1.1" = "1.11.1"
(+"1.1") + (+"1.1") = 2.2
// 注意:加入括号为清楚起见,不是必需的。

字面量

在 JavaScript 中,你可以使用各种字面量。这些字面量是脚本中按字面意思给出的固定的值,而不是变量。本节将介绍以下类型的字面量:

数组字面量

数组字面值是一个封闭在方括号对 ([]) 中的包含有零个或多个表达式的列表,其中每个表达式代表数组的一个元素。当你使用数组字面值创建一个数组时,该数组将会以指定的值作为其元素进行初始化,而其长度被设定为元素的个数。

下面的示例用 3 个元素生成数组 coffees,它的长度是 3。

js
var coffees = ["French Roast", "Colombian", "Kona"];

var a = [3];

console.log(a.length); // 1

console.log(a[0]); // 3

备注:这里的数组字面值也是一种对象初始化器。参考对象初始化器的使用

若在顶层(全局)脚本里用字面值创建数组,JavaScript 语言将会在每次对包含该数组字面值的表达式求值时解释该数组。另一方面,在函数中使用的数组,将在每次调用函数时都会被创建一次。

数组字面值同时也是数组对象。有关数组对象的详情请参见 Array

数组字面值中的多余逗号

你不必列举数组字面值中的所有元素。若你在同一行中连写两个逗号(,),数组中就会产生一个没有被指定的元素,其初始值是 undefined。以下示例创建了一个名为 fish 的数组:

js
var fish = ["Lion", , "Angel"];

在这个数组中,有两个已被赋值的元素,和一个空元素(fish[0] 是 "Lion",fish[1] 是 undefined,而 fish[2] 是 "Angel")。

如果你在元素列表的尾部添加了一个逗号,它将会被忽略。在下面的例子中,数组的长度是 3,并不存在 myList[3] 这个元素。元素列表中其他所有的逗号都表示一个新元素(的开始)。

备注:尾部的逗号在早期版本的浏览器中会产生错误,因而编程时的最佳实践方式就是移除它们。

js
var myList = ["home", , "school"];

在下面的例子中,数组的长度是 4,元素 myList[0]myList[2] 缺失。

js
var myList = [, "home", , "school"];

再看一个例子。在这里,该数组的长度是 4,元素 myList[1]myList[3] 被漏掉了。(但是)只有最后的那个逗号被忽略。

js
var myList = ["home", , "school", ,];

理解多余的逗号(在脚本运行时会被如何处理)的含义,对于从语言层面理解 JavaScript 是十分重要的。但是,在你自己写代码时:显式地将缺失的元素声明为 undefined,将大大提高你的代码的清晰度和可维护性

布尔字面量

布尔类型有两种字面量:truefalse

不要混淆作为布尔对象的真和假与布尔类型的原始值 true 和 false。布尔对象是原始布尔数据类型的一个包装器。参见布尔对象

数字字面量

JavaScript 数字字面量包括多种基数的整数字面量和以 10 为基数的浮点数字面量

值得一提的是,语言标准要求数字字面量必须是无符号的。但是像-123.4这样的代码片段还是没有问题的,会被解释为一元操作符-应用于数字字面量123.4

整数字面量

整数可以用十进制(基数为 10)、十六进制(基数为 16)、八进制(基数为 8)以及二进制(基数为 2)表示。

  • 十进制整数字面量由一串数字序列组成,且没有前缀 0。
  • 八进制的整数以 0(或 0O、0o)开头,只能包括数字 0-7。
  • 十六进制整数以 0x(或 0X)开头,可以包含数字(0-9)和字母 a~f 或 A~F。
  • 二进制整数以 0b(或 0B)开头,只能包含数字 0 和 1。

严格模式下,八进制整数字面量必须以 0o 或 0O 开头,而不能以 0 开头。

整数字面量举例:

0, 117 and -345 (十进制,基数为 10)
015, 0001 and -0o77 (八进制,基数为 8)
0x1123, 0x00111 and -0xF1A7 (十六进制,基数为 16 或"hex")
0b11, 0b0011 and -0b11 (二进制,基数为 2)

浮点数字面量

浮点数字面值可以有以下的组成部分:

  • 一个十进制整数,可以带正负号(即前缀“+”或“-”),
  • 小数点(“.”),
  • 小数部分(由一串十进制数表示),
  • 指数部分。

指数部分以“e”或“E”开头,后面跟着一个整数,可以有正负号(即前缀“+”或“-”)。浮点数字面量至少有一位数字,而且必须带小数点或者“e”(大写“E”也可)。

简言之,其语法是:

js
[(+|-)][digits][.digits][(E|e)[(+|-)]digits]

例如:

js
3.1415926
.123456789
3.1E+12
.1e-23

对象字面量

对象字面值是封闭在花括号对({})中的一个对象的零个或多个“属性名—值”对的(元素)列表。

警告:你不能在一条语句的开头就使用对象字面值,这将导致错误或产生超出预料的行为,因为此时左花括号({)会被认为是一个语句块的起始符号。

以下是一个对象字面值的例子。对象car的第一个元素(译注:即一个属性/值对)定义了属性 myCar;第二个元素,属性 getCar,引用了一个函数调用(即 CarTypes("Honda"));第三个元素,属性 special,使用了一个已有的变量(即 Sales)。

js
var Sales = "Toyota";

function CarTypes(name) {
  return name === "Honda" ? name : "Sorry, we don't sell " + name + ".";
}

var car = { myCar: "Saturn", getCar: CarTypes("Honda"), special: Sales };

console.log(car.myCar); // Saturn
console.log(car.getCar); // Honda
console.log(car.special); // Toyota

更进一步的,你可以使用数字或字符串字面值作为属性的名字,或者在另一个字面值内嵌套上一个字面值。如下的示例中使用了这些可选项。

js
var car = { manyCars: { a: "Saab", b: "Jeep" }, 7: "Mazda" };

console.log(car.manyCars.b); // Jeep
console.log(car[7]); // Mazda

对象属性名字可以是任意字符串,包括空串。如果对象属性名字不是合法的 javascript 标识符,它必须用引号包裹。

属性的名字不合法,那么便不能用点(.)访问属性值。

js
const unusualPropertyNames = {
  '': '空字符串',
  '!': '砰!'
}
console.log(unusualPropertyNames.'');   // SyntaxError: Unexpected string
console.log(unusualPropertyNames.!);    // SyntaxError: Unexpected token !

而是通过方括号表示法([])来访问。

js
console.log(unusualPropertyNames[""]); // 空字符串
console.log(unusualPropertyNames["!"]); // 砰!

增强的对象字面量

在 ES2015,对象字面值扩展支持在创建时设置原型,简写了 foo: foo 形式的属性赋值,方法定义,支持父方法调用,以及使用表达式动态计算属性名。总之,这些也使对象字面值和类声明更加紧密地联系起来,让基于对象的设计从这些便利中更加受益。

js
var obj = {
  // __proto__
  __proto__: theProtoObj,
  // Shorthand for ‘handler: handler’
  handler,
  // Methods
  toString() {
    // Super calls
    return "d " + super.toString();
  },
  // Computed (dynamic) property names
  ["prop_" + (() => 42)()]: 42,
};

请注意:

js
var foo = { a: "alpha", 2: "two" };
console.log(foo.a); // alpha
console.log(foo[2]); // two
//console.log(foo.2);  // SyntaxError: missing ) after argument list
//console.log(foo[a]); // ReferenceError: a is not defined
console.log(foo["a"]); // alpha
console.log(foo["2"]); // two

RegExp 字面值

一个正则表达式是字符被斜线(译注:正斜杠“/”)围成的表达式。下面是一个正则表达式文字的一个例子。

js
var re = /ab+c/;

字符串字面量

字符串字面量是由双引号(")对或单引号(')括起来的零个或多个字符。字符串被限定在同种引号之间;也即,必须是成对单引号或成对双引号。下面的例子都是字符串字面值:

js
'foo'
"bar"
'1234'
'one line \n another line'
"Joyo's cat"

你可以在字符串字面值上使用字符串对象的所有方法——JavaScript 会自动将字符串字面值转换为一个临时字符串对象,调用该方法,然后废弃掉那个临时的字符串对象。你也能用对字符串字面值使用类似 String.length 的属性:

js
console.log("John's cat".length);
// 将打印字符串中的字符个数(包括空格)
// 结果为:10

在 ES2015 中,还提供了一种模板字面量,模板字符串提供了一些语法糖来帮你构造字符串。这与 Perl、Python 还有其他语言中的字符串插值的特性非常相似。除此之外,你可以在通过模板字符串前添加一个 tag 来自定义模板字符串的解析过程,这可以用来防止注入攻击,或者用来建立基于字符串的高级数据抽象。

js
// Basic literal string creation
`In JavaScript '\n' is a line-feed.` // Multiline strings
`In JavaScript this is
 not legal.`;

// String interpolation
var name = "Bob",
  time = "today";
`Hello ${name}, how are you ${time}?`;

// Construct an HTTP request prefix is used to interpret the replacements and construction
POST`http://foo.org/bar?a=${a}&b=${b}
     Content-Type: application/json
     X-Credentials: ${credentials}
     { "foo": ${foo},
       "bar": ${bar}}`(myOnReadyStateChangeHandler);

除非有特别需要使用字符串对象,否则,你应当始终使用字符串字面值。要查看字符串对象的有关细节,请参见字符串对象

在字符串中使用的特殊字符

作为一般字符的扩展,你可以在字符串中使用特殊字符,如下例所示。

js
"one line \n another line";

以下表格列举了你能在 JavaScript 的字符串中使用的特殊字符。

字符 意思
\0 Null 字节
\b 退格符
\f 换页符
\n 换行符
\r 回车符
\t Tab (制表符)
\v 垂直制表符
\' 单引号
\" 双引号
\\ 反斜杠字符(\)
\XXX 由从 0 到 377 最多三位八进制数XXX表示的 Latin-1 字符。例如,\251 是版权符号的八进制序列。
\xXX 由从 00 和 FF 的两位十六进制数字 XX 表示的 Latin-1 字符。例如,\ xA9 是版权符号的十六进制序列。
\uXXXX 由四位十六进制数字 XXXX 表示的 Unicode 字符。例如,\ u00A9 是版权符号的 Unicode 序列。见Unicode escape sequences (Unicode 转义字符).
\u*{XXXXX}* Unicode 代码点 (code point) 转义字符。例如,\u{2F804} 相当于 Unicode 转义字符 \uD87E\uDC04 的简写。

转义字符

对于那些未出现在表 2.1 中的字符,其所带的前导反斜线 '\' 将被忽略。但是,这一用法已被废弃,应当避免使用。

通过在引号前加上反斜线 '\',可以在字符串中插入引号,这就是引号转义。例如:

js
var quote = "He read \"The Cremation of Sam McGee\" by R.W. Service.";
console.log(quote);

代码的运行结果为:

js
He read "The Cremation of Sam McGee" by R.W. Service.

要在字符串中插入'\'字面值,必须转义反斜线。例如,要把文件路径 c:\temp 赋值给一个字符串,可以采用如下方式:

js
var home = "c:\\temp";

也可以在换行之前加上反斜线以转义换行(译注:实际上就是一条语句拆成多行书写),这样反斜线和换行都不会出现在字符串的值中。

js
var str =
  "this string \
is broken \
across multiple\
lines.";
console.log(str); // this string is broken across multiplelines.

Javascript 没有“heredoc”语法,但可以用行末的换行符转义和转义的换行来近似实现

js
var poem =
  "Roses are red,\n\
Violets are blue.\n\
Sugar is sweet,\n\
and so is foo.";

ECMAScript 2015 增加了一种新的字面量,叫做模板字面量。它包含一些新特征,包括了多行字符串!

js
var poem = `Roses are red,
Violets are blue.
Sugar is sweet,
and so is foo.`;

更多信息

本章重点包括声明和类型的基本语法。学习更多关于的 JavaScript 语言,可参见本站以下章节:

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