JavaScript 数组
定义 #
数组(array)是按次序排列的一组值。每个值的位置都有编号(从0开始),整个数组用方括号表示。
var arr = ['a', 'b', 'c'];
上面代码中的a
、b
、c
就构成一个数组,两端的方括号是数组的标志。a
是0号位置,b
是1号位置,c
是2号位置。
除了在定义时赋值,数组也可以先定义后赋值。
var arr = [];
arr[0] = 'a';
arr[1] = 'b';
arr[2] = 'c';
任何类型的数据,都可以放入数组。
var arr = [
{a: 1},
[1, 2, 3],
function() {return true;}
];
arr[0] // Object {a: 1}
arr[1] // [1, 2, 3]
arr[2] // function (){return true;}
上面数组arr
的3个成员依次是对象、数组、函数。
如果数组的元素还是数组,就形成了多维数组。
var a = [[1, 2], [3, 4]];
a[0][1] // 2
a[1][1] // 4
数组的本质 #
本质上,数组属于一种特殊的对象。typeof
运算符会返回数组的类型是object
。
typeof [1, 2, 3] // "object"
上面代码表明,typeof
运算符认为数组的类型就是对象。
数组的特殊性体现在,它的键名是按次序排列的一组整数(0,1,2...)。
var arr = ['a', 'b', 'c'];
Object.keys(arr)
// ["0", "1", "2"]
上面代码中,Object.keys
方法返回数组的所有键名。可以看到数组的键名就是整数0、1、2。
由于数组成员的键名是固定的(默认总是0、1、2...),因此数组不用为每个元素指定键名,而对象的每个成员都必须指定键名。JavaScript 语言规定,对象的键名一律为字符串,所以,数组的键名其实也是字符串。之所以可以用数值读取,是因为非字符串的键名会被转为字符串。
var arr = ['a', 'b', 'c'];
arr['0'] // 'a'
arr[0] // 'a'
上面代码分别用数值和字符串作为键名,结果都能读取数组。原因是数值键名被自动转为了字符串。
注意,这点在赋值时也成立。一个值总是先转成字符串,再作为键名进行赋值。
var a = [];
a[1.00] = 6;
a[1] // 6
上面代码中,由于1.00
转成字符串是1
,所以通过数字键1
可以读取值。
上一章说过,对象有两种读取成员的方法:点结构(object.key
)和方括号结构(object[key]
)。但是,对于数值的键名,不能使用点结构。
var arr = [1, 2, 3];
arr.0 // SyntaxError
上面代码中,arr.0
的写法不合法,因为单独的数值不能作为标识符(identifier)。所以,数组成员只能用方括号arr[0]
表示(方括号是运算符,可以接受数值)。
length 属性 #
数组的length
属性,返回数组的成员数量。
['a', 'b', 'c'].length // 3
JavaScript 使用一个32位整数,保存数组的元素个数。这意味着,数组成员最多只有 4294967295 个(232 - 1)个,也就是说length
属性的最大值就是 4294967295。
只要是数组,就一定有length
属性。该属性是一个动态的值,等于键名中的最大整数加上1
。
var arr = ['a', 'b'];
arr.length // 2
arr[2] = 'c';
arr.length // 3
arr[9] = 'd';
arr.length // 10
arr[1000] = 'e';
arr.length // 1001
上面代码表示,数组的数字键不需要连续,length
属性的值总是比最大的那个整数键大1
。另外,这也表明数组是一种动态的数据结构,可以随时增减数组的成员。
length
属性是可写的。如果人为设置一个小于当前成员个数的值,该数组的成员数量会自动减少到length
设置的值。
var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
arr.length // 3
arr.length = 2;
arr // ["a", "b"]
上面代码表示,当数组的length
属性设为2(即最大的整数键只能是1)那么整数键2(值为c
)就已经不在数组中了,被自动删除了。
清空数组的一个有效方法,就是将length
属性设为0。
var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
arr.length = 0;
arr // []
如果人为设置length
大于当前元素个数,则数组的成员数量会增加到这个值,新增的位置都是空位。
var a = ['a'];
a.length = 3;
a[1] // undefined
上面代码表示,当length
属性设为大于数组个数时,读取新增的位置都会返回undefined
。
如果人为设置length
为不合法的值,JavaScript 会报错。
// 设置负值
[].length = -1
// RangeError: Invalid array length
// 数组元素个数大于等于2的32次方
[].length = Math.pow(2, 32)
// RangeError: Invalid array length
// 设置字符串
[].length = 'abc'
// RangeError: Invalid array length
值得注意的是,由于数组本质上是一种对象,所以可以为数组添加属性,但是这不影响length
属性的值。
var a = [];
a['p'] = 'abc';
a.length // 0
a[2.1] = 'abc';
a.length // 0
上面代码将数组的键分别设为字符串和小数,结果都不影响length
属性。因为,length
属性的值就是等于最大的数字键加1,而这个数组没有整数键,所以length
属性保持为0
。
如果数组的键名是添加超出范围的数值,该键名会自动转为字符串。
var arr = [];
arr[-1] = 'a';
arr[Math.pow(2, 32)] = 'b';
arr.length // 0
arr[-1] // "a"
arr[4294967296] // "b"
上面代码中,我们为数组arr
添加了两个不合法的数字键,结果length
属性没有发生变化。这些数字键都变成了字符串键名。最后两行之所以会取到值,是因为取键值时,数字键名会默认转为字符串。
in 运算符 #
检查某个键名是否存在的运算符in
,适用于对象,也适用于数组。
var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
2 in arr // true
'2' in arr // true
4 in arr // false
上面代码表明,数组存在键名为2
的键。由于键名都是字符串,所以数值2
会自动转成字符串。
注意,如果数组的某个位置是空位,in
运算符返回false
。
var arr = [];
arr[100] = 'a';
100 in arr // true
1 in arr // false
上面代码中,数组arr
只有一个成员arr[100]
,其他位置的键名都会返回false
。
for...in 循环和数组的遍历 #
for...in
循环不仅可以遍历对象,也可以遍历数组,毕竟数组只是一种特殊对象。
var a = [1, 2, 3];
for (var i in a) {
console.log(a[i]);
}
// 1
// 2
// 3
但是,for...in
不仅会遍历数组所有的数字键,还会遍历非数字键。
var a = [1, 2, 3];
a.foo = true;
for (var key in a) {
console.log(key);
}
// 0
// 1
// 2
// foo
上面代码在遍历数组时,也遍历到了非整数键foo
。所以,不推荐使用for...in
遍历数组。
数组的遍历可以考虑使用for
循环或while
循环。
var a = [1, 2, 3];
// for循环
for(var i = 0; i < a.length; i++) {
console.log(a[i]);
}
// while循环
var i = 0;
while (i < a.length) {
console.log(a[i]);
i++;
}
var l = a.length;
while (l--) {
console.log(a[l]);
}
上面代码是三种遍历数组的写法。最后一种写法是逆向遍历,即从最后一个元素向第一个元素遍历。
数组的forEach
方法,也可以用来遍历数组,详见《标准库》的 Array 对象一章。
var colors = ['red', 'green', 'blue'];
colors.forEach(function (color) {
console.log(color);
});
// red
// green
// blue
数组的空位 #
当数组的某个位置是空元素,即两个逗号之间没有任何值,我们称该数组存在空位(hole)。
var a = [1, , 1];
a.length // 3
上面代码表明,数组的空位不影响length
属性。虽然这个位置没有值,引擎依然认为这个位置是有效的。
需要注意的是,如果最后一个元素后面有逗号,并不会产生空位。也就是说,有没有这个逗号,结果都是一样的。
var a = [1, 2, 3,];
a.length // 3
a // [1, 2, 3]
上面代码中,数组最后一个成员后面有一个逗号,这不影响length
属性的值,与没有这个逗号时效果一样。
数组的空位是可以读取的,返回undefined
。
var a = [, , ,];
a[1] // undefined
使用delete
命令删除一个数组成员,会形成空位,并且不会影响length
属性。
var a = [1, 2, 3];
delete a[1];
a[1] // undefined
a.length // 3
上面代码用delete
命令删除了数组的第二个元素,这个位置就形成了空位,但是对length
属性没有影响。也就是说,length
属性不过滤空位。所以,使用length
属性进行数组遍历,一定要非常小心。
数组的某个位置是空位,与某个位置是undefined
,是不一样的。如果是空位,使用数组的forEach
方法、for...in
结构、以及Object.keys
方法进行遍历,空位都会被跳过。
var a = [, , ,];
a.forEach(function (x, i) {
console.log(i + '. ' + x);
})
// 不产生任何输出
for (var i in a) {
console.log(i);
}
// 不产生任何输出
Object.keys(a)
// []
如果某个位置是undefined
,遍历的时候就不会被跳过。
var a = [undefined, undefined, undefined];
a.forEach(function (x, i) {
console.log(i + '. ' + x);
});
// 0. undefined
// 1. undefined
// 2. undefined
for (var i in a) {
console.log(i);
}
// 0
// 1
// 2
Object.keys(a)
// ['0', '1', '2']
这就是说,空位就是数组没有这个元素,所以不会被遍历到,而undefined
则表示数组有这个元素,值是undefined
,所以遍历不会跳过。
类似数组的对象 #
如果一个对象的所有键名都是正整数或零,并且有length
属性,那么这个对象就很像数组,语法上称为“类似数组的对象”(array-like object)。
var obj = {
0: 'a',
1: 'b',
2: 'c',
length: 3
};
obj[0] // 'a'
obj[1] // 'b'
obj.length // 3
obj.push('d') // TypeError: obj.push is not a function
上面代码中,对象obj
就是一个类似数组的对象。但是,“类似数组的对象”并不是数组,因为它们不具备数组特有的方法。对象obj
没有数组的push
方法,使用该方法就会报错。
“类似数组的对象”的根本特征,就是具有length
属性。只要有length
属性,就可以认为这个对象类似于数组。但是有一个问题,这种length
属性不是动态值,不会随着成员的变化而变化。
var obj = {
length: 0
};
obj[3] = 'd';
obj.length // 0
上面代码为对象obj
添加了一个数字键,但是length
属性没变。这就说明了obj
不是数组。
典型的“类似数组的对象”是函数的arguments
对象,以及大多数 DOM 元素集,还有字符串。
// arguments对象
function args() { return arguments }
var arrayLike = args('a', 'b');
arrayLike[0] // 'a'
arrayLike.length // 2
arrayLike instanceof Array // false
// DOM元素集
var elts = document.getElementsByTagName('h3');
elts.length // 3
elts instanceof Array // false
// 字符串
'abc'[1] // 'b'
'abc'.length // 3
'abc' instanceof Array // false
上面代码包含三个例子,它们都不是数组(instanceof
运算符返回false
),但是看上去都非常像数组。
数组的slice
方法可以将“类似数组的对象”变成真正的数组。
var arr = Array.prototype.slice.call(arrayLike);
除了转为真正的数组,“类似数组的对象”还有一个办法可以使用数组的方法,就是通过call()
把数组的方法放到对象上面。
function print(value, index) {
console.log(index + ' : ' + value);
}
Array.prototype.forEach.call(arrayLike, print);
上面代码中,arrayLike
代表一个类似数组的对象,本来是不可以使用数组的forEach()
方法的,但是通过call()
,可以把forEach()
嫁接到arrayLike
上面调用。
下面的例子就是通过这种方法,在arguments
对象上面调用forEach
方法。
// forEach 方法
function logArgs() {
Array.prototype.forEach.call(arguments, function (elem, i) {
console.log(i + '. ' + elem);
});
}
// 等同于 for 循环
function logArgs() {
for (var i = 0; i < arguments.length; i++) {
console.log(i + '. ' + arguments[i]);
}
}
字符串也是类似数组的对象,所以也可以用Array.prototype.forEach.call
遍历。
Array.prototype.forEach.call('abc', function (chr) {
console.log(chr);
});
// a
// b
// c
注意,这种方法比直接使用数组原生的forEach
要慢,所以最好还是先将“类似数组的对象”转为真正的数组,然后再直接调用数组的forEach
方法。
var arr = Array.prototype.slice.call('abc');
arr.forEach(function (chr) {
console.log(chr);
});
// a
// b
// c
参考链接 #
- Axel Rauschmayer, Arrays in JavaScript
- Axel Rauschmayer, JavaScript: sparse arrays vs. dense arrays
- Felix Bohm, What They Didn’t Tell You About ES5′s Array Extras
- Juriy Zaytsev, How ECMAScript 5 still does not allow to subclass an array