第 1 章值、类型和运算符
在机器的表面之下，程序在运行。它毫不费力地扩展和收缩。电子和谐地散射和重组。显示器上的形式只是水面的涟漪。本质隐藏在水面之下，不可见。
在计算机的世界里，只有数据。你可以读取数据，修改数据，创建新数据 - 但非数据之物无法被提及。所有这些数据都存储为长长的位序列，因此在本质上是相同的。
位是任何类型的二进制事物，通常被描述为零和一。在计算机内部，它们以不同的形式存在，例如高电荷或低电荷，强信号或弱信号，或 CD 表面上闪亮或暗淡的斑点。任何离散的信息都可以简化为零和一的序列，因此可以用位表示。
例如，我们可以用位表示数字 13。它的工作原理与十进制数相同，但你只有 2 个数字，而不是 10 个不同的数字，并且每个数字的权重从右到左增加 2 倍。以下是构成数字 13 的位，其数字权重显示在下面
0 0 0 0 1 1 0 1 128 64 32 16 8 4 2 1
所以这就是二进制数 00001101。它非零的数字代表 8、4 和 1，加起来是 13。
值
想象一个位的海洋 - 一片无边无际的海洋。一台典型的现代计算机在其易失性数据存储器（工作内存）中拥有超过 300 亿个位。非易失性存储器（硬盘或等效存储器）往往还有几个数量级的更多。
为了能够处理如此大量的位而不会迷失方向，我们必须将它们分成块，以表示信息片段。在 JavaScript 环境中，这些块被称为值。虽然所有值都由位构成，但它们扮演着不同的角色。每个值都有一个类型，它决定了它的作用。一些值是数字，一些值是文本片段，一些值是函数，等等。
要创建一个值，你只需调用它的名字。这很方便。你不需要为你的值收集材料或付费。你只要呼叫一个，然后嗖，你就拥有了它。当然，它们不是真的凭空产生的。每个值都必须存储在某个地方，如果你想同时使用大量的值，你可能会耗尽内存。幸运的是，这只有在你需要同时使用它们时才会出现问题。一旦你不再使用某个值，它就会消失，留下它的位来被回收，作为下一代值的建筑材料。
本章介绍了 JavaScript 程序的基本元素，即简单的值类型和可以作用于这些值的运算符。
数字
数字类型的值，不出所料，是数值。在 JavaScript 程序中，它们被写成以下形式
13
在程序中使用它，它将在计算机内存中使数字 13 的位模式存在。
JavaScript 使用固定数量的位，64 个位，来存储单个数字值。用 64 个位只能做出有限的模式，这意味着可以表示的不同数字的数量是有限的。对于N个十进制数字，你可以表示 10N 个数字。同样，对于 64 个二进制数字，你可以表示 264 个不同的数字，大约是 18 quintillion（18 后面有 18 个零）。这相当多了。
计算机内存过去要小得多，人们倾向于使用 8 位或 16 位的组来表示他们的数字。很容易意外地使这些小数字溢出 - 最终得到一个不适合给定位数的数字。如今，即使是能装进口袋的计算机也有足够的内存，所以你可以自由地使用 64 位的块，并且只有在处理真正天文数字时才需要担心溢出。
然而，并不是所有小于 18 quintillion 的整数都能装进一个 JavaScript 数字。这些位还存储负数，所以一位表示数字的符号。更大的问题是，还需要表示非整数。为此，一些位用于存储小数点的位数。实际可以存储的最大整数更接近 9 quadrillion（15 个零） - 这仍然是一个令人愉快的巨大数字。
9.81
对于非常大或非常小的数字，你也可以使用科学计数法，在数字后面添加一个e（代表指数），后面跟着数字的指数。
2.998e8
也就是 2.998 × 108 = 299,800,000。
小于上述 9 quadrillion 的整数的计算保证始终是精确的。不幸的是，小数的计算一般来说并不精确。就像π（圆周率）不能用有限的小数位精确表示一样，许多数字在只有 64 个位可用存储它们时会失去一些精度。这很遗憾，但它只会在特定情况下造成实际问题。重要的是要意识到这一点，并将小数数字视为近似值，而不是精确值。
算术运算
对数字进行的主要操作是算术运算。加法或乘法等算术运算接受两个数字值，并从它们生成一个新的数字。以下是它们在 JavaScript 中的样子
100 + 4 * 11
+ 和 * 符号被称为运算符。第一个代表加法，第二个代表乘法。在两个值之间放置一个运算符将把它应用于这些值并生成一个新值。
但是这个例子是“将 4 和 100 相加，并将结果乘以 11”，还是先进行乘法再进行加法？正如你可能猜到的，乘法先进行。但正如数学中一样，你可以通过将加法括起来来改变这个顺序。
(100 + 4) * 11
当运算符一起出现而没有括号时，它们应用的顺序由运算符的优先级决定。这个例子表明，乘法在加法之前进行。/ 运算符的优先级与 * 相同。+ 和 - 也是如此。当多个具有相同优先级的运算符并排出现时，如 1 - 2 + 1，它们从左到右应用：(1 - 2) + 1。
这些优先级规则不是你需要担心的事情。如果有疑问，只需添加括号。
还有一个算术运算符，你可能不会立即认出来。% 符号用于表示取余运算。X % Y 是X 除以 Y 的余数。例如，314 % 100 生成 14，144 % 12 给出 0。取余运算符的优先级与乘法和除法相同。你也会经常看到这个运算符被称为模运算。
特殊数字
在 JavaScript 中有三个特殊值被认为是数字，但它们的行为与普通数字不同。
前两个是 Infinity 和 -Infinity，它们分别表示正无穷大和负无穷大。Infinity - 1 仍然是 Infinity，等等。不过，不要对基于无穷大的计算抱有太多希望。它在数学上并不严密，并且会很快导致下一个特殊数字：NaN。
NaN 代表“非数字”，尽管它是数字类型的值。例如，当你尝试计算 0 / 0（零除以零）、Infinity - Infinity 或任何其他无法得出有意义结果的数值运算时，你将得到这个结果。
字符串
下一个基本数据类型是字符串。字符串用于表示文本。它们通过用引号括起其内容来写。
`Down on the sea` "Lie on the ocean" 'Float on the ocean'
你可以使用单引号、双引号或反引号来标记字符串，只要字符串开始和结束处的引号匹配即可。
几乎任何东西都可以放在引号之间，JavaScript 会把它变成一个字符串值。但是，一些字符更难处理。你可以想象如何在引号之间放置引号会很困难。换行符（当你按下 enter 键时获得的字符）只有在字符串用反引号（`）括起来时才能在不转义的情况下包含在内。
为了能够在字符串中包含这些字符，使用了以下表示法：在引号文本中找到反斜杠（\）时，它表示后面的字符具有特殊含义。这被称为转义字符。由反斜杠前缀的引号不会结束字符串，而是成为字符串的一部分。当 n 字符出现在反斜杠后面时，它被解释为换行符。类似地，反斜杠后面的 t 表示制表符。以以下字符串为例
"This is the first line\nAnd this is the second"
This is the first line And this is the second
当然，在某些情况下，你希望字符串中的反斜杠只是一个反斜杠，而不是一个特殊代码。如果两个反斜杠紧挨着，它们将合并在一起，并且在生成的字符串值中只保留一个。这就是如何表达字符串“换行符的写法是 "\n"。”
"A newline character is written like \"\\n\"."
字符串也必须被建模为一系列位才能在计算机中存在。JavaScript 的实现方式是基于 *Unicode* 标准。该标准为几乎所有你可能需要的字符分配了一个数字，包括来自希腊语、阿拉伯语、日语、亚美尼亚语等的字符。如果每个字符都有一个数字，那么字符串可以用一系列数字来描述。
这就是 JavaScript 的做法。但有一个复杂之处：JavaScript 的表示使用每字符串元素 16 位，最多可以描述 216 个不同的字符。但 Unicode 定义的字符数要比这多得多——目前大约是两倍。因此，一些字符，比如许多表情符号，在 JavaScript 字符串中占据两个“字符位置”。我们将在 第 5 章 中回到这个问题。
字符串不能被除、乘或减，但 + 运算符 *可以* 用在它们身上。它不加，而是 *连接*——将两个字符串粘合在一起。以下行将生成字符串 "concatenate"
"con" + "cat" + "e" + "nate"
字符串值具有一些关联函数（*方法*），可用于对它们执行其他操作。我将在 第 4 章 中详细介绍这些方法。
用单引号或双引号引起来的字符串的行为非常相似——唯一的区别在于你需要在其中转义哪种引号。反引号引起来的字符串，通常称为 *模板字面量*，可以做一些额外的操作。除了可以跨行外，它们还可以嵌入其他值。
`half of 100 is ${100 / 2}`
当你在模板字面量中写入 ${} 内的东西时，它的结果将被计算，转换为字符串，并包含在该位置。示例生成“100 的一半是 50”。
一元运算符
并非所有运算符都是符号。有些是用词语写的。一个例子是 typeof 运算符，它生成一个字符串值，命名为你提供给它的值的类型。
console.log(typeof 4.5) // → number console.log(typeof "x") // → string
我们将在示例代码中使用 console.log 来指示我们希望看到某个东西的求值结果。有关详细信息，请参阅 下一章。
上面显示的其他运算符都作用于两个值，但 typeof 仅接受一个值。使用两个值的运算符称为 *二元* 运算符，而接受一个值的运算符称为 *一元* 运算符。减号运算符既可以用作二元运算符，也可以用作一元运算符。
console.log(- (10 - 2)) // → -8
布尔值
在许多情况下，使用一个值来区分仅两种可能性非常有用，例如“是”和“否”或“开”和“关”。为此，JavaScript 具有 *布尔* 类型，它只有两个值，true 和 false，分别用这些词语表示。
比较
console.log(3 > 2) // → true console.log(3 < 2) // → false
> 和 < 符号分别是“大于”和“小于”的传统符号。它们是二元运算符。应用它们会产生一个布尔值，指示它们在这种情况下是否成立。
console.log("Aardvark" < "Zoroaster") // → true
字符串的排序方式大致是字母顺序，但实际上并非你期望在字典中看到的那样：大写字母始终“小于”小写字母，因此 "Z" < "a"，并且非字母字符（!、- 等）也包含在排序中。当比较字符串时，JavaScript 会从左到右逐个比较字符，逐个比较 Unicode 代码。
其他类似的运算符是 >=（大于或等于）、<=（小于或等于）、==（等于）和 !=（不等于）。
console.log("Itchy" != "Scratchy") // → true console.log("Apple" == "Orange") // → false
在 JavaScript 中，只有一个值不等于自身，那就是 NaN（“非数字”）。
console.log(NaN == NaN) // → false
NaN 应该表示无意义计算的结果，因此它不等于任何 *其他* 无意义计算的结果。
逻辑运算符
还有一些运算可以应用于布尔值本身。JavaScript 支持三种逻辑运算符：*与*、*或* 和 *非*。这些运算符可用于对布尔值进行“推理”。
&& 运算符表示逻辑 *与*。它是一个二元运算符，只有当提供给它的两个值都为真时，它的结果才为真。
console.log(true && false) // → false console.log(true && true) // → true
|| 运算符表示逻辑 *或*。如果提供给它的两个值中有一个为真，它会生成真。
console.log(false || true) // → true console.log(false || false) // → false
*非* 写作感叹号 (!)。它是一个一元运算符，它会翻转提供给它的值——!true 生成 false，而 !false 生成 true。
当将这些布尔运算符与算术运算符和其他运算符混合使用时，并非总能清楚地知道何时需要括号。实际上，你通常可以了解到，在我们已经看到的运算符中，|| 的优先级最低，然后是 &&，然后是比较运算符 (>、== 等)，最后是其他运算符。这种顺序是经过精心选择的，以便在像下面这样的典型表达式中，尽可能少的括号是必要的
1 + 1 == 2 && 10 * 10 > 50
我将要讨论的最后一个逻辑运算符不是一元运算符，也不是二元运算符，而是 *三元* 运算符，它作用于三个值。它用问号和冒号写成，如下所示
console.log(true ? 1 : 2); // → 1 console.log(false ? 1 : 2); // → 2
这个运算符称为 *条件* 运算符（有时也简称为 *三元* 运算符，因为它是语言中唯一的此类运算符）。问号左边的值“选择”哪一个值会产生。当它为真时，它会选择中间值，而当它为假时，它会选择右边的值。
空值
有两个特殊值，分别写作 null 和 undefined，用于表示没有 *有意义的* 值。它们本身是值，但它们不包含任何信息。
语言中的许多操作不会产生有意义的值（你将在后面看到一些操作），它们会生成 undefined，仅仅是因为它们必须生成 *某些* 值。
undefined 和 null 之间的含义差异是 JavaScript 设计中的一个巧合，在大多数情况下并不重要。在你真正需要关心这些值的情况下，我建议将它们视为基本上可互换的。
自动类型转换
在引言中，我提到 JavaScript 会尽力接受你提供的几乎所有程序，即使是做一些奇怪事情的程序。以下表达式很好地证明了这一点
console.log(8 * null) // → 0 console.log("5" - 1) // → 4 console.log("5" + 1) // → 51 console.log("five" * 2) // → NaN console.log(false == 0) // → true
当将运算符应用于“错误”类型的值时，JavaScript 会静静地将该值转换为它需要的类型，使用一组规则，这些规则通常不是你想要或期望的。这称为 *类型强制*。第一个表达式中的 null 变为 0，而第二个表达式中的 "5" 变为 5（从字符串到数字）。然而，在第三个表达式中，+ 在数值加法之前尝试字符串连接，因此 1 被转换为 "1"（从数字到字符串）。
当将无法明显映射到数字的东西（例如 "five" 或 undefined）转换为数字时，你将获得 NaN 值。对 NaN 的进一步算术运算会继续产生 NaN，因此，如果你在意外的地方发现了一个 NaN，请查找意外的类型转换。
当使用 == 比较相同类型的值时，结果很容易预测：当两个值相同时，你应该得到真，除了 NaN 的情况。但当类型不同时，JavaScript 会使用一组复杂且混乱的规则来确定该怎么做。在大多数情况下，它只会尝试将一个值转换为另一个值的类型。但是，当 null 或 undefined 出现在运算符的两侧时，只有当两侧都是 null 或 undefined 之一时，它才会产生真。
console.log(null == undefined); // → true console.log(null == 0); // → false
这种行为通常很有用。当你想测试某个值是否具有实际值而不是 null 或 undefined 时，你可以使用 ==（或 !=）运算符将它与 null 进行比较。
但如果你想测试某个东西是否引用的是精确的 false 值呢？像 0 == false 和 "" == false 这样的表达式也是真的，因为有自动类型转换。当你 *不* 希望进行任何类型转换时，有两个额外的运算符：=== 和 !==。第一个测试一个值是否 *精确地* 等于另一个值，而第二个测试它是否不精确地等于另一个值。因此，"" === false 如预期的那样为假。
我建议防御性地使用三个字符的比较运算符，以防止意外的类型转换导致错误。但当你可以确定两侧的类型都将相同时，使用较短的运算符就没有问题。
逻辑运算符的短路
逻辑运算符 && 和 || 对不同类型的值进行处理的方式比较特殊。它们会将左侧的值转换为布尔类型以决定如何处理，但根据运算符和转换结果，它们将返回原始的左侧值或右侧值。
例如，|| 运算符会在左侧的值可以转换为真值时返回左侧的值，否则会返回右侧的值。当值是布尔类型时，这将产生预期的效果，并且对于其他类型的值也会执行类似的操作。
console.log(null || "user") // → user console.log("Agnes" || "user") // → Agnes
我们可以使用此功能作为一种回退到默认值的方式。如果你有一个可能为空的值，你可以在它后面加上 || 和一个替换值。如果初始值可以转换为假值，你将获得替换值。将字符串和数字转换为布尔值的规则规定，0、NaN 和空字符串 ("") 算作 false，而所有其他值算作 true。因此，0 || -1 会产生 -1，而 "" || "!?" 会产生 "!?"。
&& 运算符的工作原理类似，但方向相反。当左侧的值可以转换为假值时，它会返回该值，否则它会返回右侧的值。
这两个运算符的另一个重要特性是，它们右侧的部分只有在必要时才会被计算。在 true || X 的情况下，无论 X 是什么，即使它是一段执行可怕操作的程序代码，结果也将是真值，并且 X 永远不会被计算。false && X 也是如此，它为假值，并且会忽略 X。这被称为短路求值。
条件运算符的工作原理类似。在第二个和第三个值中，只有被选中的那个值会被计算。
总结
我们在本章中介绍了四种类型的 JavaScript 值：数字、字符串、布尔值和未定义值。
这些值通过输入其名称 (true、null) 或值 (13、"abc") 来创建。你可以使用运算符组合和转换值。我们看到了用于算术运算 (+、-、*、/ 和 %)、字符串连接 (+)、比较运算 (==、!=、===、!==、<、>、<=、>=) 和逻辑运算 (&&、||) 的二元运算符，以及几个一元运算符 (- 用于对数字取反，! 用于对逻辑取反，typeof 用于查找值的类型) 和一个三元运算符 (?:) 用于根据第三个值选择两个值之一。
这为你提供了足够的信息，让你可以使用 JavaScript 作为一台袖珍计算器，但除此之外的功能不多。下一章将开始将这些表达式组合在一起，形成简单的程序。