JS 与 C、Java 等语言，在数字表示上的独特之处：为何 Number 表示整数和浮点数？

JavaScript 中的 Number 类型：同时处理整数和浮点数的秘密

在编程领域，数字是至关重要的基础元素。不同的编程语言采用不同的方式表示和处理数字，这可能会对应用程序的性能和精度产生重大影响。在 JavaScript 中，我们只有 Number 这一种数据类型来表示数字，这与其他语言中使用多种类型来处理整数和浮点数的做法截然不同。今天，我们将深入探讨 JavaScript 中的 Number 类型，揭示它如何同时处理整数和浮点数，并深入了解它的精度限制。

JavaScript 中的 Number 类型：概览

JavaScript 中的 Number 类型是一个 64 位浮点数，这意味着它可以表示范围广泛的数字，从非常大的整数到非常小的分数。它是一个原始类型，这意味着它不可变，并且存储在内存中。Number 类型既可以表示正数，也可以表示负数。

科学计数法：同时表示整数和浮点数的秘诀

JavaScript 使用科学计数法来表示数字，这是一种通过使用尾数和指数来表示非常大或非常小的数字的方法。尾数表示数字的小数部分，而指数表示数字的幂。

例如，数字 123.456 可以表示为 1.23456 x 10^2。尾数是 1.23456，指数是 2。

为了存储这些数字，JavaScript 使用一种称为 IEEE 754 的标准。该标准定义了数字的二进制表示，它将数字分为指数部分和尾数部分。

精度限制：JavaScript 中数字的局限性

尽管 JavaScript 的 Number 类型具有广泛的范围，但它的精度是有限的。这是因为 64 位浮点数只能表示有限数量的数字。例如，数字 0.1 不能精确表示为 JavaScript 中的 Number 类型，因为它是一个无限小数。

当 Number 类型无法精确表示数字时，它会将其四舍五入到最接近的可表示值。这意味着在某些情况下，计算可能会出现轻微的精度损失。

避免精度损失：使用 BigInt 类型

为了避免 JavaScript 中的精度损失，可以使用 BigInt 类型。BigInt 类型是一个新的 JavaScript 类型，专为处理非常大的整数而设计。与 Number 类型不同，BigInt 类型不使用科学计数法，因此不会出现精度损失。

常见问题解答

1. 为什么 JavaScript 只有 Number 一种数据类型来表示数字？

   • 这种设计决策背后的原因尚未得到官方证实，但可能与 JavaScript 的动态类型特性有关，以及希望保持语言的简洁性。

2. JavaScript 中 Number 类型的范围有多大？

   • JavaScript 的 Number 类型可以表示从 -9007199254740991 到 9007199254740991 的数字，这基本上涵盖了绝大多数实际应用程序所需的范围。

3. 如何检查 JavaScript 中变量的类型？

   • 我们可以使用 typeof 运算符来检查变量的类型。例如，typeof 123 将返回 "number"，而 typeof "hello" 将返回 "string"。

4. 为什么有时 JavaScript 中的数字计算会产生奇怪的结果？

   • 这可能是由于 JavaScript 的浮点数精度限制造成的。对于涉及非常大或非常小的数字的计算，我们应该考虑使用 BigInt 类型来避免精度损失。

5. JavaScript 中的 BigInt 类型有什么优势？

   • BigInt 类型的主要优势在于它可以处理非常大的整数，而不会出现 Number 类型的精度损失。这使其非常适合处理金融计算和其他涉及大整数的应用程序。