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理解前端數(shù)據(jù)類(lèi)型

wums / 2507人閱讀

摘要：基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的值保存在棧內(nèi)存中的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)段，按值訪(fǎng)問(wèn)。文字常量區(qū)存儲(chǔ)常量字符串保存在棧中保存在棧中，保存在常量區(qū)程序代碼區(qū)存儲(chǔ)程序的二進(jìn)制代碼關(guān)于數(shù)字類(lèi)型根據(jù)關(guān)于的描述可知，的數(shù)字類(lèi)型只有一種，使用標(biāo)準(zhǔn)中的雙精度浮點(diǎn)數(shù)來(lái)存儲(chǔ)，長(zhǎng)度為位。

數(shù)據(jù)類(lèi)型

基本數(shù)據(jù)類(lèi)型：String，Boolean，Number，undefined，null，Symbol（ES6）
引用數(shù)據(jù)類(lèi)型：Object，F(xiàn)unctoin，Array，RegExp 等

堆（heap）和棧（stack） 
堆和棧都是存放臨時(shí)數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間（注意與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)堆、棧的區(qū)分）：
棧 
棧時(shí)向低地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域（最大容量是系統(tǒng)預(yù)設(shè)好的），由編譯器自動(dòng)分配和釋放，速度快，用于存放函數(shù)的參數(shù)值與局部變量的值，只要棧的剩余空間大于申請(qǐng)空間就分配，否則報(bào)錯(cuò)異常，其操作方式類(lèi)似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧，是先進(jìn)后出的。
基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的值保存在棧內(nèi)存中的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)段，按值訪(fǎng)問(wèn)。
堆 
堆是在程序運(yùn)行時(shí)（而不是在程序編譯時(shí)）申請(qǐng)的內(nèi)存空間，即動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存對(duì)其訪(fǎng)問(wèn)（大小受到虛擬內(nèi)存影響），一般由程序員分配和釋放，若沒(méi)有手動(dòng)釋放則在程序結(jié)束時(shí)由 OS 回收，操作方式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事，類(lèi)似于鏈表。
引用數(shù)據(jù)類(lèi)型的值是指保存在堆內(nèi)存中的對(duì)象，由于對(duì)象的大小不固定不能保存在棧內(nèi)存中，然而內(nèi)存地址的大小是固定的，故可以將其保存在棧內(nèi)存中，也就是說(shuō)：變量在棧內(nèi)存中保存的數(shù)據(jù)實(shí)際上是指向堆內(nèi)存中保存的對(duì)象的指針。


對(duì)于堆，操作系統(tǒng)有一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，當(dāng)系統(tǒng)收到申請(qǐng)時(shí)，會(huì)遍歷該鏈表尋找第一個(gè)空間大于所申請(qǐng)空間的堆節(jié)點(diǎn)，然后將該節(jié)點(diǎn)從空閑區(qū)鏈表中刪除，將該節(jié)點(diǎn)的空間分配給程序，若是找到的節(jié)點(diǎn)地址空間大于申請(qǐng)的大小，系統(tǒng)會(huì)把剩余的節(jié)點(diǎn)空間重新添加到內(nèi)存空閑區(qū)鏈表中。
（故而使用堆時(shí)內(nèi)存地址不連續(xù)，且容易產(chǎn)生碎片）
內(nèi)存中的其他空間： 
全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）：存儲(chǔ)全局變量和靜態(tài)變量，程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。
文字常量區(qū)：存儲(chǔ)常量字符串


char *p1; // p1 保存在棧中
char *p2 = "test"; // p2 保存在棧中，test 保存在常量區(qū)
程序代碼區(qū)：存儲(chǔ)程序的二進(jìn)制代碼
關(guān)于 Number 數(shù)字類(lèi)型 
In JavaScript, Number is a numeric data type in the double-precision 64-bit floating point format (IEEE 754). In other programming languages different numeric types can exist, for examples: Integers, Floats, Doubles, or Bignums.

根據(jù) MDN 關(guān)于 Number 的描述 可知，javascript 的數(shù)字類(lèi)型只有 number 一種，使用 IEEE754 標(biāo)準(zhǔn)中的雙精度浮點(diǎn)數(shù)來(lái)存儲(chǔ)，長(zhǎng)度為64位。

符號(hào)位 指數(shù)位 小數(shù)位
0 00000000000 00000...0000000000000000000000000
1 bit 11 bit 52 bit
問(wèn)題：根據(jù) IEEE754 計(jì)算 0.1 + 0.2 = ？ 使用乘二取整法計(jì)算 0.1 的二進(jìn)制表示形式

0.1 =
(0.00011)2 0011 無(wú)限循環(huán) =
(-1)^0 2^(-4) (1.1001)2 1001 無(wú)限循環(huán)

0.2 =
(-1)^0 2^(-3) (1.1001)2 1001 無(wú)限循環(huán)

由于小數(shù)位僅儲(chǔ)存 52 bit, 儲(chǔ)存時(shí)會(huì)將超出精度部分進(jìn)行 "零舍一入"：
值類(lèi)型 小數(shù)位存儲(chǔ)范圍內(nèi) 存儲(chǔ)范圍外
無(wú)限精確值 1001 1001 1001 1001 ... 1001 1001 1001 1001 1001...
實(shí)際存儲(chǔ)值 1001 1001 1001 1001 ... 1001 1001 1010 -

故而 0.1 和 0.2 的浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)形式表示為：

浮點(diǎn)數(shù)值 符號(hào)位 指數(shù)值 小數(shù)位
0.1 0 -4 1001 1001 1001 1001 ... 1001 1001 1010
0.2 0 -3 1001 1001 1001 1001 ... 1001 1001 1010
0.1 + 0.2 
在計(jì)算浮點(diǎn)數(shù)相加時(shí)需要先進(jìn)行“對(duì)位”，將較小的指數(shù)化為較大的指數(shù)，并將小數(shù)部分相應(yīng)右移。

0.1 =
(?1)^0 2^(?3) (0.11001100110011001100110011001100110011001100110011010)2

0.2 =
(?1)^0 2^(?3) (1.1001100110011001100110011001100110011001100110011010)2

0.1 + 0.2 =
(?1)^0 2^(?2) (1.0011001100110011001100110011001100110011001100110100)2 =
0.30000000000000004

解決方案

mathjs (https://github.com/josdejong/...

decimal.js (https://github.com/MikeMcl/de...

big.js (https://github.com/10081677wc...

排除直接使用超大數(shù)或者超小數(shù)的情況，出現(xiàn)這種問(wèn)題基本是浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)部分在轉(zhuǎn)成二進(jìn)制時(shí)丟失精度造成的，所以我們可以將小數(shù)部分轉(zhuǎn)換成整數(shù)后再計(jì)算，需要注意的是乘法操作也是一種浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中可能存在精度問(wèn)題。

所以不要直接通過(guò)計(jì)算將小數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)！我們可以通過(guò)字符串操作：移動(dòng)小數(shù)點(diǎn)的位置來(lái)轉(zhuǎn)換成整數(shù)，最后再同樣通過(guò)字符串操作轉(zhuǎn)換回小數(shù)。

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