我们从学校里了解到过很多运算符，比如说加号 +、乘号 *、减号 - 等。

在这个章节，我们将关注一些在学校数学课程中没有涵盖的运算符。

术语：“一元运算符”，“二元运算符”，“运算元”

在正式开始前，我们先简单浏览一下常用术语。

  • 运算元 —— 运算符应用的对象。比如说乘法运算 5 * 2，有两个运算元：左运算元 5 和右运算元 2。有时候人们也称其为“参数”而不是“运算元”。

  • 如果一个运算符对应的只有一个运算元，那么它是 一元运算符。比如说一元负号运算符（unary negation）-，它的作用是对数字进行正负转换：

    1. let x = 1;
    3. x = -x;
    4. alert( x ); // -1，一元负号运算符生效

  • 如果一个运算符拥有两个运算元，那么它是 二元运算符。减号还存在二元运算符形式：

    1. let x = 1, y = 3;
    2. alert( y - x ); // 2，二元运算符减号做减运算

    严格地说，在上面的示例中，我们使用一个相同的符号表征了两个不同的运算符：负号运算符，即反转符号的一元运算符，减法运算符，是从另一个数减去一个数的二进制运算符。

字符串连接，二元运算符 +

下面，让我们看一下在学校数学课程范围外的 JavaScript 运算符特性。

通常，加号 + 用于求和。

但是如果加号 + 被应用于字符串，它将合并（连接）各个字符串：

  1. let s = "my" + "string";
  2. alert(s); // mystring

注意：只要其中一个运算元是字符串，那么另一个运算元也将被转化为字符串。

举个例子：

  1. alert( '1' + 2 ); // "12"
  2. alert( 2 + '1' ); // "21"

可以看出，字符串在前和在后并不影响这个规则。简单来说：如果任一运算元是字符串，那么其它运算元也将被转化为字符串。

但是，请注意：运算符的运算方向是由左至右。如果是两个数字，后面再跟一个字符串，那么两个数字会先相加，再转化为字符串：

  1. alert(2 + 2 + '1' ); // "41" 而不是 "221"

字符串连接和转化是二元运算符加号 + 的一个特性。其它的数学运算符都只对数字有效。通常，他们会把运算元转化为数字。

举个例子，减法和除法：

  1. alert( 2 - '1' ); // 1
  2. alert( '6' / '2' ); // 3

数字转化，一元运算符 +

加号 + 有两种形式。一种是上面我们刚刚讨论的二元运算符，还有一种是一元运算符。

一元运算符加号，或者说，加号 + 应用于单个值，对数字没有任何作用。但是如果运算元不是数字，加号 + 则会将其转化为数字。

例如：

  1. // 对数字无效
  2. let x = 1;
  3. alert( +x ); // 1
  5. let y = -2;
  6. alert( +y ); // -2
  8. // 转化非数字
  9. alert( +true ); // 1
  10. alert( +"" );   // 0

它的效果和 Number(...) 相同，但是更加简短。

我们经常会有将字符串转化为数字的需求。比如，如果我们正在从 HTML 表单中取值，通常得到的都是字符串。如果我们想对他们求和，该怎么办？

二元运算符加号会把他们合并成字符串：

  1. let apples = "2";
  2. let oranges = "3";
  4. alert( apples + oranges ); // "23"，二元运算符加号合并字符串

如果我们想把它们当做数字对待，我们需要转化它们，然后再求和：

  1. let apples = "2";
  2. let oranges = "3";
  4. // 在二元运算符加号起作用之前，所有的值都被转化为了数字
  5. alert( +apples + +oranges ); // 5
  7. // 更长的写法
  8. // alert( Number(apples) + Number(oranges) ); // 5

从一个数学家的视角来看，大量的加号可能很奇怪。但是从一个程序员的视角，没什么好奇怪的：一元运算符加号首先起作用，他们将字符串转为数字，然后二元运算符加号对它们进行求和。

为什么一元运算符先于二元运算符作用于运算元？接下去我们将讨论到，这是由于它们拥有 更高的优先级。

运算符优先级

如果一个表达式拥有超过一个运算符，执行的顺序则由 优先级 决定。换句话说，所有的运算符中都隐含着优先级顺序。

从小学开始，我们就知道在表达式 1 + 2 * 2 中，乘法先于加法计算。这就是一个优先级问题。乘法比加法拥有 更高的优先级。

圆括号拥有最高优先级，所以如果我们对现有的运算顺序不满意，我们可以使用圆括号来修改运算顺序，就像这样：(1 + 2) * 2。

在 JavaScript 中有众多运算符。每个运算符都有对应的优先级数字。数字越大，越先执行。如果优先级相同，则按照由左至右的顺序执行。

这是一个摘抄自 Mozilla 的 优先级表（你没有必要把这全记住，但要记住一元运算符优先级高于二元运算符）：

优先级名称符号
………
17一元加号+
17一元负号-
15乘号*
15除号/
13加号+
13减号-
………
3赋值符=
………

我们可以看到，“一元加号运算符”的优先级是 17，高于“二元加号运算符”的优先级 13。这也是为什么表达式 "+apples + +oranges" 中的一元加号先生效，然后才是二元加法。

赋值运算符

我们知道赋值符号 = 也是一个运算符。从优先级表中可以看到它的优先级非常低，只有 3。

这也是为什么，当我们赋值时，比如 x = 2 * 2 + 1，所有的计算先执行，然后 = 才执行，将计算结果存储到 x。

  1. let x = 2 * 2 + 1;
  3. alert( x ); // 5

链式赋值也是可以的：

  1. let a, b, c;
  3. a = b = c = 2 + 2;
  5. alert( a ); // 4
  6. alert( b ); // 4
  7. alert( c ); // 4

链式赋值由右向左执行。首先执行最右侧表达式 2 + 2，然后将结果赋值给左侧：c、b、a。最后，所有的变量都共享一个值。

赋值运算符 "=" 会返回一个值

每个运算符都有一个返回值。对于以加号 + 或者乘号 * 为例的大部分运算符而言，这一点很显然。对于赋值运算符而言，这一点同样适用。

语句 x = value 把 value 的值写入 x 然后返回 x。

下面是一个在复杂语句中使用赋值的例子：

  1. let a = 1;
  2. let b = 2;
  4. let c = 3 - (a = b + 1);
  6. alert( a ); // 3
  7. alert( c ); // 0

上面这个例子，(a = b + 1) 的结果是赋给 a 的值（也就是 3）。然后该值被用于进一步的运算。

这段代码是不是很好玩儿？我们应该理解它的原理，因为我们有时会在第三方库中见到这样的写法，但我们自己不应该这样写。这样的小技巧让代码变得整洁度和可读性都很差。

求余运算符 %

求余运算符 % 尽管看上去是个百分号，但它和百分数没有什么关系。

a % b 的结果是 a 除以 b 的余数。

举个例子：

  1. alert( 5 % 2 ); // 1 是 5 / 2 的余数
  2. alert( 8 % 3 ); // 2 是 8 / 3 的余数
  3. alert( 6 % 3 ); // 0 是 6 / 3 的余数

幂运算符 **

幂运算符 ** 是最近被加入到 JavaScript 中的。

对于自然数 b，a ** b 的结果是 a 与自己相乘 b 次。

举个例子：

  1. alert( 2 ** 2 ); // 4  (2 * 2)
  2. alert( 2 ** 3 ); // 8  (2 * 2 * 2)
  3. alert( 2 ** 4 ); // 16 (2 * 2 * 2 * 2)

这个运算符对于 a 和 b 是非整数的情况依然适用。

例如：

  1. alert( 4 ** (1/2) ); // 2 (1/2 幂相当于开方，这是数学常识)
  2. alert( 8 ** (1/3) ); // 2 (1/3 幂相当于开三次方)

自增/自减

对一个数进行加一、减一是最常见的数学运算符之一。

所以，对此有一些专门的运算符：

  • 自增 ++ 将变量与 1 相加：

    1. let counter = 2;
    2. counter++;      // 和 counter = counter + 1 效果一样，但是更简洁
    3. alert( counter ); // 3

  • 自减 -- 将变量与 1 相减：

    1. let counter = 2;
    2. counter--;      // 和 counter = counter - 1 效果一样，但是更简洁
    3. alert( counter ); // 1

重要：

自增/自减只能应用于变量。试一下，将其应用于数值（比如 5++）则会报错。

运算符 ++ 和 -- 可以置于变量前，也可以置于变量后。

  • 当运算符置于变量后，被称为“后置形式”：counter++。
  • 当运算符置于变量前，被称为“前置形式”：++counter。

两者都做同一件事：将变量 counter 与 1 相加。

那么他们有区别吗？有，但只有当我们使用 ++/-- 的返回值时才能看到区别。

详细点说。我们知道，所有的运算符都有返回值。自增/自减也不例外。前置形式返回一个新的值，但后置返回原来的值（做加法/减法之前的值）。

为了直观看到区别，看下面的例子：

  1. let counter = 1;
  2. let a = ++counter; // (*)
  4. alert(a); // 2

(*) 所在的行是前置形式 ++counter，对 counter 做自增运算，返回的是新的值 2。因此 alert 显示的是 2。

下面让我们看看后置形式：

  1. let counter = 1;
  2. let a = counter++; // (*) 将 ++counter 改为 counter++
  4. alert(a); // 1

(*) 所在的行是后置形式 counter++，它同样对 counter 做加法，但是返回的是 旧值（做加法之前的值）。因此 alert 显示的是 1。

总结：

  • 如果自增/自减的值不会被使用，那么两者形式没有区别：

    1. let counter = 0;
    2. counter++;
    3. ++counter;
    4. alert( counter ); // 2，以上两行作用相同

  • 如果我们想要对变量进行自增操作，并且 需要立刻使用自增后的值，那么我们需要使用前置形式：

    1. let counter = 0;
    2. alert( ++counter ); // 1

  • 如果我们想要将一个数加一，但是我们想使用其自增之前的值，那么我们需要使用后置形式：

    1. let counter = 0;
    2. alert( counter++ ); // 0

自增/自减和其它运算符的对比

++/-- 运算符同样可以在表达式内部使用。它们的优先级比绝大部分的算数运算符要高。

举个例子：

  1. let counter = 1;
  2. alert( 2 * ++counter ); // 4

与下方例子对比：

  1. let counter = 1;
  2. alert( 2 * counter++ ); // 2，因为 counter++ 返回的是“旧值”

尽管从技术层面上来说可行，但是这样的写法会降低代码的可阅读性。在一行上做多个操作 —— 这样并不好。

当阅读代码时，快速的视觉“纵向”扫描会很容易漏掉 counter++，这样的自增操作并不明显。

我们建议用“一行一个行为”的模式：

  1. let counter = 1;
  2. alert( 2 * counter );
  3. counter++;

位运算符

位运算符把运算元当做 32 位整数，并在它们的二进制表现形式上操作。

这些运算符不是 JavaScript 特有的。大部分的编程语言都支持这些运算符。

下面是位运算符：

  • 按位与 ( & )
  • 按位或 ( | )
  • 按位异或 ( ^ )
  • 按位非 ( ~ )
  • 左移 ( << )
  • 右移 ( >> )
  • 无符号右移 ( >>> )

这些操作使用得非常少。为了理解它们，我们需要探讨底层的数字表达形式，现在不是做这个的最好时机。尤其是我们现在不会立刻使用它。如果你感兴趣，可以阅读 MDN 中的 位运算符 相关文章。当有相关实际需求的时候再去阅读是更明智的选择。

修改并替换

我们经常需要对一个变量进行操作，并把计算得到的新结果存储在这个变量中。

举个例子：

  1. let n = 2;
  2. n = n + 5;
  3. n = n * 2;

这个操作可以通过使用运算符 += 和 *= 进行简化：

  1. let n = 2;
  2. n += 5; // now n = 7 (同 n = n + 5)
  3. n *= 2; // now n = 14 (同n = n * 2)
  5. alert( n ); // 14

简短的“修改并替换”运算符对所有的运算符包括位运算符都有效：/=、-=等等。

这些运算符和正常的赋值运算符拥有相同的优先级，因此它们会在其它大部分运算完成之后运行：

  1. let n = 2;
  3. n *= 3 + 5;
  5. alert( n ); // 16（右侧计算首先进行，和 n *= 8 相同）

逗号运算符

逗号运算符 , 是最少见最不常使用的运算符之一。有时候它会被用来写更简短的代码，因此为了能够理解代码，我们需要了解它。

逗号运算符能让我们处理多个语句，使用 , 将它们分开。每个语句都运行了，但是只有最后的语句的结果会被返回。

举个例子：

  1. let a = (1 + 2, 3 + 4);
  3. alert( a ); // 7（3 + 4 的结果）

这里，第一个语句 1 + 2 运行了，但是它的结果被丢弃了。随后计算 3 + 4，并且该计算结果被返回。

逗号运算符的优先级非常低

请注意逗号运算符的优先级非常低，比 = 还要低，因此上面你的例子中圆括号非常重要。

如果没有圆括号：a = 1 + 2, 3 + 4 会先执行 +，将数值相加得到 a = 3, 7，然后赋值运算符 = 执行, ‘a = 3’，然后逗号之后的数值 7 不会再执行，它被忽略掉了。相当于 (a = 1 + 2), 3 + 4。

为什么我们需要这样一个运算符，它只返回最后一个值呢？

有时候，人们会使用它把几个行为放在一行上来进行复杂的运算。

举个例子：

  1. // 一行上有三个运算符
  2. for (a = 1, b = 3, c = a * b; a < 10; a++) {
  3.  ...
  4. }

这样的技巧在许多 JavaScript 框架中都有使用，这也是为什么我们提到它。但是通常它并不能提升代码的可读性，使用它之前，我们要想清楚。

任务

后置运算符和前置运算符

重要程度: 5

以下代码中变量 a、b、c、d 的最终值分别是多少？

  1. let a = 1, b = 1;
  3. let c = ++a; // ?
  4. let d = b++; // ?

解决方案

答案如下：

  • a = 2
  • b = 2
  • c = 2
  • d = 1
  1. let a = 1, b = 1;
  3. alert( ++a ); // 2，前置运算符返回最新值
  4. alert( b++ ); // 1，后置运算符返回旧值
  6. alert( a ); // 2，自增一次
  7. alert( b ); // 2，自增一次

赋值结果

重要程度: 3

下面这段代码运行完成后，代码中的 a 和 x 的值是多少？

  1. let a = 2;
  3. let x = 1 + (a *= 2);

解决方案

答案如下：

  • a = 4（乘以 2）
  • x = 5（相当于计算 1 + 4）

类型转换

重要程度: 5

下面这些表达式的结果是什么？

  1. "" + 1 + 0
  2. "" - 1 + 0
  3. true + false
  4. 6 / "3"
  5. "2" * "3"
  6. 4 + 5 + "px"
  7. "$" + 4 + 5
  8. "4" - 2
  9. "4px" - 2
  10. 7 / 0
  11. "  -9  " + 5
  12. "  -9  " - 5
  13. null + 1
  14. undefined + 1
  15. " \t \n" - 2

好好思考一下，把它们写下来然后和答案比较一下。

解决方案

  1. "" + 1 + 0 = "10" // (1)
  2. "" - 1 + 0 = -1 // (2)
  3. true + false = 1
  4. 6 / "3" = 2
  5. "2" * "3" = 6
  6. 4 + 5 + "px" = "9px"
  7. "$" + 4 + 5 = "$45"
  8. "4" - 2 = 2
  9. "4px" - 2 = NaN
  10. 7 / 0 = Infinity
  11. " -9  " + 5 = " -9  5" // (3)
  12. " -9  " - 5 = -14 // (4)
  13. null + 1 = 1 // (5)
  14. undefined + 1 = NaN // (6)
  15. " \t \n" - 2 = -2 // (7)
  1. 有字符串的加法 "" + 1，首先会将数字 1 转换为一个字符串："" + 1 = "1"，然后我们得到 "1" + 0，再次应用同样的规则得到最终的结果。
  2. 减法 -（像大多数数学运算一样）只能用于数字，它会使空字符串 "" 转换为 0。
  3. 带字符串的加法会将数字 5 加到字符串之后。
  4. 减法始终将字符串转换为数字，因此它会使 " -9 " 转换为数字 -9（忽略了字符串首尾的空格）。
  5. null 经过数字转换之后会变为 0。
  6. undefined 经过数字转换之后会变为 NaN。
  7. 字符串转换为数字时，会忽略字符串的首尾处的空格字符。在这里，整个字符串由空格字符组成，包括 \t、\n 以及它们之间的“常规”空格。因此，类似于空字符串，所以会变为 0。