最新提案

本章介绍一些尚未进入标准、但很有希望的最新提案。

do 表达式

本质上,块级作用域是一个语句,将多个操作封装在一起,没有返回值。

{
  let t = f();
  t = t * t + 1;
}

上面代码中,块级作用域将两个语句封装在一起。但是,在块级作用域以外,没有办法得到t的值,因为块级作用域不返回值,除非t是全局变量。

现在有一个提案,使得块级作用域可以变为表达式,也就是说可以返回值,办法就是在块级作用域之前加上do,使它变为do表达式,然后就会返回内部最后执行的表达式的值。

let x = do {
  let t = f();
  t * t + 1;
};

上面代码中,变量x会得到整个块级作用域的返回值(t * t + 1)。

do表达式的逻辑非常简单:封装的是什么,就会返回什么。

// 等同于 <表达式>
do { <表达式>; }

// 等同于 <语句>
do { <语句> }

do表达式的好处是可以封装多个语句,让程序更加模块化,就像乐高积木那样一块块拼装起来。

let x = do {
  if (foo()) { f() }
  else if (bar()) { g() }
  else { h() }
};

上面代码的本质,就是根据函数foo的执行结果,调用不同的函数,将返回结果赋给变量x。使用do表达式,就将这个操作的意图表达得非常简洁清晰。而且,do块级作用域提供了单独的作用域,内部操作可以与全局作用域隔绝。

值得一提的是,do表达式在 JSX 语法中非常好用。

return (
  <nav>
    <Home />
    {
      do {
        if (loggedIn) {
          <LogoutButton />
        } else {
          <LoginButton />
        }
      }
    }
  </nav>
)

上面代码中,如果不用do表达式,就只能用三元判断运算符(?:)。那样的话,一旦判断逻辑复杂,代码就会变得很不易读。

throw 表达式

JavaScript 语法规定throw是一个命令,用来抛出错误,不能用于表达式之中。

// 报错
console.log(throw new Error());

上面代码中,console.log的参数必须是一个表达式,如果是一个throw语句就会报错。

现在有一个提案,允许throw用于表达式。

// 参数的默认值
function save(filename = throw new TypeError("Argument required")) {
}

// 箭头函数的返回值
lint(ast, {
  with: () => throw new Error("avoid using 'with' statements.")
});

// 条件表达式
function getEncoder(encoding) {
  const encoder = encoding === "utf8" ?
    new UTF8Encoder() :
    encoding === "utf16le" ?
      new UTF16Encoder(false) :
      encoding === "utf16be" ?
        new UTF16Encoder(true) :
        throw new Error("Unsupported encoding");
}

// 逻辑表达式
class Product {
  get id() {
    return this._id;
  }
  set id(value) {
    this._id = value || throw new Error("Invalid value");
  }
}

上面代码中,throw都出现在表达式里面。

语法上,throw表达式里面的throw不再是一个命令,而是一个运算符。为了避免与throw命令混淆,规定throw出现在行首,一律解释为throw语句,而不是throw表达式。

链判断运算符

编程实务中,如果读取对象内部的某个属性,往往需要判断一下该对象是否存在。比如,要读取message.body.user.firstName,安全的写法是写成下面这样。

const firstName = (message
  && message.body
  && message.body.user
  && message.body.user.firstName) || 'default';

这样的层层判断非常麻烦,因此现在有一个提案,引入了“链判断运算符”(optional chaining operator)?.,简化上面的写法。

const firstName = message?.body?.user?.firstName || 'default';

上面代码有三个?.运算符,直接在链式调用的时候判断,左侧的对象是否为nullundefined。如果是的,就不再往下运算,而是返回undefined

链判断运算符号有三种用法。

  • obj?.prop // 读取对象属性
  • obj?.[expr] // 同上
  • func?.(...args) // 函数或对象方法的调用

下面是判断函数是否存在的例子。

iterator.return?.()

上面代码中,iterator.return如果有定义,就会调用该方法,否则直接返回undefined

下面是更多的例子。

a?.b
// 等同于
a == null ? undefined : a.b

a?.[x]
// 等同于
a == null ? undefined : a[x]

a?.b()
// 等同于
a == null ? undefined : a.b()

a?.()
// 等同于
a == null ? undefined : a()

使用这个运算符,有几个注意点。

(1)短路机制

a?.[++x]
// 等同于
a == null ? undefined : a[++x]

上面代码中,如果aundefinednull,那么x不会进行递增运算。也就是说,链判断运算符一旦为真,右侧的表达式就不再求值。

(2)delete 运算符

delete a?.b
// 等同于
a == null ? undefined : delete a.b

上面代码中,如果aundefinednull,会直接返回undefined,而不会进行delete运算。

(3)报错场合

以下写法是禁止,会报错。

// 构造函数判断
new a?.()

// 运算符右侧是模板字符串
a?.`{b}`

// 链判断运算符前后有构造函数或模板字符串
new a?.b()
a?.b`{c}`

// 链运算符用于赋值运算符左侧
a?.b = c

(4)右侧不得为十进制数值

为了保证兼容以前的代码,允许foo?.3:0被解析成foo ? .3 : 0,因此规定如果?.后面紧跟一个十进制数字,那么?.不再被看成是一个完整的运算符,而会按照三元运算符进行处理,也就是说,那个小数点会归属于后面的十进制数字,形成一个小数。

函数的部分执行

语法

多参数的函数有时需要绑定其中的一个或多个参数,然后返回一个新函数。

function add(x, y) { return x + y; }
function add7(x) { return x + 7; }

上面代码中,add7函数其实是add函数的一个特殊版本,通过将一个参数绑定为7,就可以从add得到add7

// bind 方法
const add7 = add.bind(null, 7);

// 箭头函数
const add7 = x => add(x, 7);

上面两种写法都有些冗余。其中,bind方法的局限更加明显,它必须提供this,并且只能从前到后一个个绑定参数,无法只绑定非头部的参数。

现在有一个提案,使得绑定参数并返回一个新函数更加容易。这叫做函数的部分执行(partial application)。

const add = (x, y) => x + y;
const addOne = add(1, ?);

const maxGreaterThanZero = Math.max(0, ...);

根据新提案,?是单个参数的占位符,...是多个参数的占位符。以下的形式都属于函数的部分执行。

f(x, ?)
f(x, ...)
f(?, x)
f(..., x)
f(?, x, ?)
f(..., x, ...)

?...只能出现在函数的调用之中,并且会返回一个新函数。

const g = f(?, 1, ...);
// 等同于
const g = (x, ...y) => f(x, 1, ...y);

函数的部分执行,也可以用于对象的方法。

let obj = {
  f(x, y) { return x + y; },
};

const g = obj.f(?, 3);
g(1) // 4

注意点

函数的部分执行有一些特别注意的地方。

(1)函数的部分执行是基于原函数的。如果原函数发生变化,部分执行生成的新函数也会立即反映这种变化。

let f = (x, y) => x + y;

const g = f(?, 3);
g(1); // 4

// 替换函数 f
f = (x, y) => x * y;

g(1); // 3

上面代码中,定义了函数的部分执行以后,更换原函数会立即影响到新函数。

(2)如果预先提供的那个值是一个表达式,那么这个表达式并不会在定义时求值,而是在每次调用时求值。

let a = 3;
const f = (x, y) => x + y;

const g = f(?, a);
g(1); // 4

// 改变 a 的值
a = 10;
g(1); // 11

上面代码中,预先提供的参数是变量a,那么每次调用函数g的时候,才会对a进行求值。

(3)如果新函数的参数多于占位符的数量,那么多余的参数将被忽略。

const f = (x, ...y) => [x, ...y];
const g = f(?, 1);
g(2, 3, 4); // [2, 1]

上面代码中,函数g只有一个占位符,也就意味着它只能接受一个参数,多余的参数都会被忽略。

写成下面这样,多余的参数就没有问题。

const f = (x, ...y) => [x, ...y];
const g = f(?, 1, ...);
g(2, 3, 4); // [2, 1, 3, 4];

(4)...只会被采集一次,如果函数的部分执行使用了多个...,那么每个...的值都将相同。

const f = (...x) => x;
const g = f(..., 9, ...);
g(1, 2, 3); // [1, 2, 3, 9, 1, 2, 3]

上面代码中,g定义了两个...占位符,真正执行的时候,它们的值是一样的。

管道运算符

Unix 操作系统有一个管道机制(pipeline),可以把前一个操作的值传给后一个操作。这个机制非常有用,使得简单的操作可以组合成为复杂的操作。许多语言都有管道的实现,现在有一个提案,让 JavaScript 也拥有管道机制。

JavaScript 的管道是一个运算符,写作|>。它的左边是一个表达式,右边是一个函数。管道运算符把左边表达式的值,传入右边的函数进行求值。

x |> f
// 等同于
f(x)

管道运算符最大的好处,就是可以把嵌套的函数,写成从左到右的链式表达式。

function doubleSay (str) {
  return str + ", " + str;
}

function capitalize (str) {
  return str[0].toUpperCase() + str.substring(1);
}

function exclaim (str) {
  return str + '!';
}

上面是三个简单的函数。如果要嵌套执行,传统的写法和管道的写法分别如下。

// 传统的写法
exclaim(capitalize(doubleSay('hello')))
// "Hello, hello!"

// 管道的写法
'hello'
  |> doubleSay
  |> capitalize
  |> exclaim
// "Hello, hello!"

管道运算符只能传递一个值,这意味着它右边的函数必须是一个单参数函数。如果是多参数函数,就必须进行柯里化,改成单参数的版本。

function double (x) { return x + x; }
function add (x, y) { return x + y; }

let person = { score: 25 };
person.score
  |> double
  |> (_ => add(7, _))
// 57

上面代码中,add函数需要两个参数。但是,管道运算符只能传入一个值,因此需要事先提供另一个参数,并将其改成单参数的箭头函数_ => add(7, _)。这个函数里面的下划线并没有特别的含义,可以用其他符号代替,使用下划线只是因为,它能够形象地表示这里是占位符。

管道运算符对于await函数也适用。

x |> await f
// 等同于
await f(x)

const userAge = userId |> await fetchUserById |> getAgeFromUser;
// 等同于
const userAge = getAgeFromUser(await fetchUserById(userId));

数值分隔符

欧美语言中,较长的数值允许每三位添加一个分隔符(通常是一个逗号),增加数值的可读性。比如,1000可以写作1,000

现在有一个提案,允许 JavaScript 的数值使用下划线(_)作为分隔符。

let budget = 1_000_000_000_000;
budget === 10 ** 12 // true

JavaScript 的数值分隔符没有指定间隔的位数,也就是说,可以每三位添加一个分隔符,也可以每一位、每两位、每四位添加一个。

123_00 === 12_300 // true

12345_00 === 123_4500 // true
12345_00 === 1_234_500 // true

小数和科学计数法也可以使用数值分隔符。

// 小数
0.000_001
// 科学计数法
1e10_000

数值分隔符有几个使用注意点。

  • 不能在数值的最前面(leading)或最后面(trailing)。
  • 不能两个或两个以上的分隔符连在一起。
  • 小数点的前后不能有分隔符。
  • 科学计数法里面,表示指数的eE前后不能有分隔符。

下面的写法都会报错。

// 全部报错
3_.141
3._141
1_e12
1e_12
123__456
_1464301
1464301_

除了十进制,其他进制的数值也可以使用分隔符。

// 二进制
0b1010_0001_1000_0101
// 十六进制
0xA0_B0_C0

注意,分隔符不能紧跟着进制的前缀0b0B0o0O0x0X

// 报错
0_b111111000
0b_111111000

下面三个将字符串转成数值的函数,不支持数值分隔符。主要原因是提案的设计者认为,数值分隔符主要是为了编码时书写数值的方便,而不是为了处理外部输入的数据。

  • Number()
  • parseInt()
  • parseFloat()
Number('123_456') // NaN
parseInt('123_456') // 123

BigInt 数据类型

简介

JavaScript 所有数字都保存成 64 位浮点数,这给数值的表示带来了两大限制。一是数值的精度只能到 53 个二进制位(相当于 16 个十进制位),大于这个范围的整数,JavaScript 是无法精确表示的,这使得 JavaScript 不适合进行科学和金融方面的精确计算。二是大于或等于2的1024次方的数值,JavaScript 无法表示,会返回Infinity

// 超过 53 个二进制位的数值,无法保持精度
Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1 // true

// 超过 2 的 1024 次方的数值,无法表示
Math.pow(2, 1024) // Infinity

现在有一个提案,引入了一种新的数据类型 BigInt(大整数),来解决这个问题。BigInt 只用来表示整数,没有位数的限制,任何位数的整数都可以精确表示。

const a = 2172141653n;
const b = 15346349309n;

// BigInt 可以保持精度
a * b // 33334444555566667777n

// 普通整数无法保持精度
Number(a) * Number(b) // 33334444555566670000

为了与 Number 类型区别,BigInt 类型的数据必须添加后缀n

1234 // 普通整数
1234n // BigInt

// BigInt 的运算
1n + 2n // 3n

BigInt 同样可以使用各种进制表示,都要加上后缀n

0b1101n // 二进制
0o777n // 八进制
0xFFn // 十六进制

BigInt 与普通整数是两种值,它们之间并不相等。

42n === 42 // false

typeof运算符对于 BigInt 类型的数据返回bigint

typeof 123n // 'bigint'

BigInt 可以使用负号(-),但是不能使用正号(+),因为会与 asm.js 冲突。

-42n // 正确
+42n // 报错

BigInt 对象

JavaScript 原生提供BigInt对象,可以用作构造函数生成 BigInt 类型的数值。转换规则基本与Number()一致,将其他类型的值转为 BigInt。

BigInt(123) // 123n
BigInt('123') // 123n
BigInt(false) // 0n
BigInt(true) // 1n

BigInt()构造函数必须有参数,而且参数必须可以正常转为数值,下面的用法都会报错。

new BigInt() // TypeError
BigInt(undefined) //TypeError
BigInt(null) // TypeError
BigInt('123n') // SyntaxError
BigInt('abc') // SyntaxError

上面代码中,尤其值得注意字符串123n无法解析成 Number 类型,所以会报错。

参数如果是小数,也会报错。

BigInt(1.5) // RangeError
BigInt('1.5') // SyntaxError

BigInt 对象继承了 Object 提供的实例方法。

  • BigInt.prototype.toLocaleString()
  • BigInt.prototype.toString()
  • BigInt.prototype.valueOf()

此外,还提供了三个静态方法。

  • BigInt.asUintN(width, BigInt): 给定的 BigInt 转为 0 到 2width - 1 之间对应的值。
  • BigInt.asIntN(width, BigInt):给定的 BigInt 转为 -2width - 1 到 2width - 1 - 1 之间对应的值。
  • BigInt.parseInt(string[, radix]):近似于Number.parseInt(),将一个字符串转换成指定进制的 BigInt。
const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n;

BigInt.asIntN(64, max)
// 9223372036854775807n
BigInt.asIntN(64, max + 1n)
// -9223372036854775808n
BigInt.asUintN(64, max + 1n)
// 9223372036854775808n

上面代码中,max是64位带符号的 BigInt 所能表示的最大值。如果对这个值加1nBigInt.asIntN()将会返回一个负值,因为这时新增的一位将被解释为符号位。而BigInt.asUintN()方法由于不存在符号位,所以可以正确返回结果。

如果BigInt.asIntN()BigInt.asUintN()指定的位数,小于数值本身的位数,那么头部的位将被舍弃。

const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n;

BigInt.asIntN(32, max) // -1n
BigInt.asUintN(32, max) // 4294967295n

上面代码中,max是一个64位的 BigInt,如果转为32位,前面的32位都会被舍弃。

下面是BigInt.parseInt()的例子。

// Number.parseInt() 与 BigInt.parseInt() 的对比
Number.parseInt('9007199254740993', 10)
// 9007199254740992
BigInt.parseInt('9007199254740993', 10)
// 9007199254740993n

上面代码中,由于有效数字超出了最大限度,Number.parseInt方法返回的结果是不精确的,而BigInt.parseInt方法正确返回了对应的 BigInt。

对于二进制数组,BigInt 新增了两个类型BigUint64ArrayBigInt64Array,这两种数据类型返回的都是64位 BigInt。DataView对象的实例方法DataView.prototype.getBigInt64()DataView.prototype.getBigUint64(),返回的也是 BigInt。

转换规则

可以使用Boolean()Number()String()这三个方法,将 BigInt 可以转为布尔值、数值和字符串类型。

Boolean(0n) // false
Boolean(1n) // true
Number(1n)  // 1
String(1n)  // "1"

上面代码中,注意最后一个例子,转为字符串时后缀n会消失。

另外,取反运算符(!)也可以将 BigInt 转为布尔值。

!0n // true
!1n // false

数学运算

数学运算方面,BigInt 类型的+-***这四个二元运算符,与 Number 类型的行为一致。除法运算/会舍去小数部分,返回一个整数。

9n / 5n
// 1n

几乎所有的数值运算符都可以用在 BigInt,但是有两个例外。

  • 不带符号的右移位运算符>>>
  • 一元的求正运算符+

上面两个运算符用在 BigInt 会报错。前者是因为>>>运算符是不带符号的,但是 BigInt 总是带有符号的,导致该运算无意义,完全等同于右移运算符>>。后者是因为一元运算符+在 asm.js 里面总是返回 Number 类型,为了不破坏 asm.js 就规定+1n会报错。

BigInt 不能与普通数值进行混合运算。

1n + 1.3 // 报错

上面代码报错是因为无论返回的是 BigInt 或 Number,都会导致丢失精度信息。比如(2n**53n + 1n) + 0.5这个表达式,如果返回 BigInt 类型,0.5这个小数部分会丢失;如果返回 Number 类型,有效精度只能保持 53 位,导致精度下降。

同样的原因,如果一个标准库函数的参数预期是 Number 类型,但是得到的是一个 BigInt,就会报错。

// 错误的写法
Math.sqrt(4n) // 报错

// 正确的写法
Math.sqrt(Number(4n)) // 2

上面代码中,Math.sqrt的参数预期是 Number 类型,如果是 BigInt 就会报错,必须先用Number方法转一下类型,才能进行计算。

asm.js 里面,|0跟在一个数值的后面会返回一个32位整数。根据不能与 Number 类型混合运算的规则,BigInt 如果与|0进行运算会报错。

1n | 0 // 报错

其他运算

BigInt 对应的布尔值,与 Number 类型一致,即0n会转为false,其他值转为true

if (0n) {
  console.log('if');
} else {
  console.log('else');
}
// else

上面代码中,0n对应false,所以会进入else子句。

比较运算符(比如>)和相等运算符(==)允许 BigInt 与其他类型的值混合计算,因为这样做不会损失精度。

0n < 1 // true
0n < true // true
0n == 0 // true
0n == false // true
0n === 0 // false

BigInt 与字符串混合运算时,会先转为字符串,再进行运算。

'' + 123n // "123"

Math.signbit()

Math.sign()用来判断一个值的正负,但是如果参数是-0,它会返回-0

Math.sign(-0) // -0

这导致对于判断符号位的正负,Math.sign()不是很有用。JavaScript 内部使用 64 位浮点数(国际标准 IEEE 754)表示数值,IEEE 754 规定第一位是符号位,0表示正数,1表示负数。所以会有两种零,+0是符号位为0时的零值,-0是符号位为1时的零值。实际编程中,判断一个值是+0还是-0非常麻烦,因为它们是相等的。

+0 === -0 // true

目前,有一个提案,引入了Math.signbit()方法判断一个数的符号位是否设置了。

Math.signbit(2) //false
Math.signbit(-2) //true
Math.signbit(0) //false
Math.signbit(-0) //true

可以看到,该方法正确返回了-0的符号位是设置了的。

该方法的算法如下。

  • 如果参数是NaN,返回false
  • 如果参数是-0,返回true
  • 如果参数是负值,返回true
  • 其他情况返回false

双冒号运算符

箭头函数可以绑定this对象,大大减少了显式绑定this对象的写法(callapplybind)。但是,箭头函数并不适用于所有场合,所以现在有一个提案,提出了“函数绑定”(function bind)运算符,用来取代callapplybind调用。

函数绑定运算符是并排的两个冒号(::),双冒号左边是一个对象,右边是一个函数。该运算符会自动将左边的对象,作为上下文环境(即this对象),绑定到右边的函数上面。

foo::bar;
// 等同于
bar.bind(foo);

foo::bar(...arguments);
// 等同于
bar.apply(foo, arguments);

const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty;
function hasOwn(obj, key) {
  return obj::hasOwnProperty(key);
}

如果双冒号左边为空,右边是一个对象的方法,则等于将该方法绑定在该对象上面。

var method = obj::obj.foo;
// 等同于
var method = ::obj.foo;

let log = ::console.log;
// 等同于
var log = console.log.bind(console);

如果双冒号运算符的运算结果,还是一个对象,就可以采用链式写法。

import { map, takeWhile, forEach } from "iterlib";

getPlayers()
::map(x => x.character())
::takeWhile(x => x.strength > 100)
::forEach(x => console.log(x));