JavaScript实验:数值范围

JavaScript中所有的数字,无论是整数还是小数,其类型均为Number。在程序内部,Number类型的实质是一个64位的浮点数,这与Java中double类型的浮点数是一致的;因此,JavaScript中所有的数都是浮点数。遵循IEEE 754标准(浮点数算术标准),JavaScript所能表示的数值范围为正负1.7976931348623157乘以10的308次方,其最小所能表示的小数为正负5乘以10的负324次方,这两个边界值可以分别通过访问Number对象的MAXVALUE属性和MINVALUE属性来获取。

对于整数,根据ECMAScript标准的要求,JavaScript能表示并进行精确算术运算的整数范围为:正负2的53次方,也即从最小值-9007199254740992到最大值+9007199254740992之间的范围;对于超过这个范围的整数,JavaScript依旧可以进行运算,但却不保证运算结果的精度。值得注意的是,对于整数的位运算(比如移位等操作),JavaScript仅支持32位整型数,也即从-2147483648到+2147483647之间的整数。

实验

显示JavaScript的最大数的绝对值、最小小数的绝对值

console.log(Number.MAX_VALUE);  
console.log(Number.MIN_VALUE);  

显示结果为1.7976931348623157e+308和5e-324。

对正负2的53次方范围以外的整数,JavaScript无法给出精确的计算结果

var a = 9007199254740992;  
console.log(a+3);  

正确的运算结果应该是9007199254740995,但JavaScript给出的计算结果却是9007199254740996。尝试改变计算公式后可以发现,只要整数大于9007199254740992,这种计算结果的错误将频繁出现。如果说计算精度的偏差尚可接受的话,那么下面这个例子的后果就更严重了:

var MAX_INT = 9007199254740992;  
for (var i = MAX_INT; i < MAX_INT + 2; ++i) {  
  // infinite loop
}

由于计算精度问题,上面的for语句将陷入死循环。

对于位运算,JavaScript仅支持32位整型数

var smallInt = 256;  
var bigInt = 2200000000;  
console.log(smallInt / 2);  
console.log(smallInt >> 1);  
console.log(bigInt / 2);  
console.log(bigInt >> 1);  

可以看到,对于32位以内的整数(256),JavaScript可以进行正确的位运算,所得结果与除法运算的结果一致(128)。而对于32位以外的整数,JavaScript可以进行正确的除法运算(1100000000),但进行位运算后所得结果却与正确结果相去甚远(-1047483648)。

本文实验代码: http://jsfiddle.net/cshao/c6GRU/