字符串

1、定义

字符串就是零个或多个排在一起的字符,放在单引号或双引号之中。单引号字符串的内部,可以使用双引号。双引号字符串的内部,可以使用单引号。

  • 如果要在单引号字符串的内部,使用单引号,就必须在内部的单引号前面加上反斜杠,用来转义。双引号字符串内部使用双引号,也是如此。
  • 字符串默认只能写在一行内,分成多行将会报错。
  • 如果长字符串必须分成多行,可以在每一行的尾部使用反斜杠
  • 连接运算符+)可以连接多个单行字符串,将长字符串拆成多行书写,输出的时候也是单行。
'abc'
"abc"

'key = "value"'
"It's a long journey"

// 单(双)引号加上反斜杠,用来转义
'Did she say \'Hello\'?' // "Did she say 'Hello'?"
"Did she say \"Hello\"?" // "Did she say "Hello"?"

// 一个字符串分成三行,JavaScript 就会报错
'a
b
c'
// SyntaxError: Invalid or unexpected token

// 加了反斜杠以后,原来写在一行的字符串,可以分成多行书写
var longString = 'Long \
long \
long \
string';
longString // "Long long long string"

// 连接运算符(+)可以连接多个单行字符串
var longString = 'Long '
  + 'long '
  + 'long '
  + 'string';

如果想输出多行字符串,有一种利用多行注释的变通方法。

(function () { /*
line 1
line 2
line 3
*/}).toString().split('\n').slice(1, -1).join('\n')
// "line 1
// line 2
// line 3"

2、转义

反斜杠\)在字符串内有特殊含义,用来表示一些特殊字符,所以又称为转义符

  • 如果在非特殊字符前面使用反斜杠,则反斜杠会被省略。
  • 如果字符串的正常内容之中,需要包含反斜杠,则反斜杠前面需要再加一个反斜杠,用来对自身转义
// 用反斜杠转义的特殊字符,都表示特殊含义
\0null(\u0000)
\b :后退键(\u0008)
\f :换页符(\u000C)
\n :换行符(\u000A)
\r :回车键(\u000D)
\t :制表符(\u0009)
\v :垂直制表符(\u000B)
\' :单引号(\u0027)
\" :双引号(\u0022)
\\ :反斜杠(\u005C)

// \n表示换行,输出的时候就分成了两行
console.log('1\n2')
// 1
// 2

// a是一个正常字符,前面加反斜杠没有特殊含义,反斜杠会被自动省略
'\a' // "a"
"Prev \\ Next" // "Prev \ Next"

反斜杠还有三种特殊用法

  • \HHH,反斜杠后面紧跟三个八进制数(000377),代表一个字符。HHH对应该字符的 Unicode 码点,比如\251表示版权符号。显然,这种方法只能输出256种字符。
  • \xHH\x后面紧跟两个十六进制数(00FF),代表一个字符。HH对应该字符的 Unicode 码点,比如\xA9表示版权符号。这种方法也只能输出256种字符。
  • \uXXXX\u后面紧跟四个十六进制数(0000FFFF),代表一个字符。XXXX对应该字符的 Unicode 码点,比如\u00A9表示版权符号。
'\251' // "©"
'\xA9' // "©"
'\u00A9' // "©"

'\172' === 'z' // true
'\x7A' === 'z' // true
'\u007A' === 'z' // true

3、字符数组

字符串可以被视为字符数组,因此可以使用数组的方括号运算符,用来返回某个位置的字符(位置编号从0开始)。

  • 如果方括号中的数字超过字符串的长度,或者方括号中根本不是数字,则返回undefined
  • 字符数组无法改变字符串之中的单个字符。
var s = 'hello';
s[0] // "h"
s[1] // "e"
s[4] // "o"

// 直接对字符串使用方括号运算符
'hello'[1] // "e"

// 方括号中的数字无效,返回`undefined`
'abc'[3] // undefined
'abc'[-1] // undefined
'abc'['x'] // undefined

// 符串内部的单个字符无法改变和增删,这些操作会默默地失败
var s = 'hello';
delete s[0];
s // "hello"

s[1] = 'a';
s // "hello"

s[5] = '!';
s // "hello"

4、length 属性

length属性返回字符串的长度,该属性也是无法改变的。

// 字符串的length属性无法改变,但是不会报错
var s = 'hello';
s.length // 5

s.length = 3;
s.length // 5

s.length = 7;
s.length // 5

5、字符集

JavaScript 使用 Unicode(统一码) 字符集。JavaScript 引擎内部,所有字符都用 Unicode 表示

JavaScript 不仅以 Unicode 储存字符,还允许直接在程序中使用 Unicode 码点表示字符,即将字符写成\uxxxx的形式,其中xxxx代表该字符的 Unicode 码点。

  • 解析代码的时候,JavaScript 会自动识别一个字符是字面形式表示,还是 Unicode 形式表示。输出给用户的时候,所有字符都会转成字面形式。
// `\u00A9`代表版权符号。
var s = '\u00A9';
s // "©"

// 第一行的变量名foo是 Unicode 形式表示,第二行是字面形式表示。
var f\u006F\u006F = 'abc';
foo // "abc"

每个字符在 JavaScript 内部都是以16位(即2个字节)的 UTF-16(编码方案) 格式储存。也就是说,JavaScript 的单位字符长度固定为16位长度,即2个字节。

UTF-16 有两种长度:

  • 对于码点在U+0000U+FFFF之间的字符,长度为16位(即2个字节);
  • 对于码点在U+10000U+10FFFF之间的字符,长度为32位(即4个字节),而且前两个字节在0xD8000xDBFF之间,后两个字节在0xDC000xDFFF之间。

举例来说,码点U+1D306对应的字符为𝌆,它写成 UTF-16 就是0xD834 0xDF06

JavaScriptUTF-16 的支持是不完整的,由于历史原因,只支持两字节的字符,不支持四字节的字符。

这是因为 JavaScript 第一版发布的时候,Unicode 的码点只编到U+FFFF,因此两字节足够表示了。

后来,Unicode 纳入的字符越来越多,出现了四字节的编码。但是,JavaScript 的标准此时已经定型了,统一将字符长度限制在两字节,导致无法识别四字节的字符。上一节的那个四字节字符𝌆,浏览器会正确识别这是一个字符,但是 JavaScript 无法识别,会认为这是两个字符。

// JavaScript 认为𝌆的长度为2,而不是1。
'𝌆'.length // 2

总结一下,对于码点在U+10000U+10FFFF之间的字符,JavaScript 总是认为它们是两个字符(length属性为2)。所以处理的时候,必须把这一点考虑在内,也就是说,JavaScript 返回的字符串长度可能是不正确的。

6、Base64 转码

有时,文本里面包含一些不可打印的符号,比如 ASCII(美国信息交换标准码) 码031的符号都无法打印出来,这时可以使用 Base64 编码,将不可打印的符号转成可以打印的字符。另一个场景是,有时需要以文本格式传递二进制数据,那么也可以使用 Base64 编码。

所谓 Base64 就是一种编码方法,可以将任意值转成0~9A~Za-z+/64个字符组成的可打印字符。使用它的主要目的,不是为了加密,而是为了不出现特殊字符,简化程序的处理。

JavaScript 原生提供两个 Base64 相关的方法。注意,这两个方法不适合非 ASCII 码的字符,会报错。

  • btoa():任意值转为 Base64 编码
  • atob()Base64 编码转为原来的值
var string = 'Hello World!';
btoa(string) // "SGVsbG8gV29ybGQh"
atob('SGVsbG8gV29ybGQh') // "Hello World!"

btoa('你好') // DOMException: Failed to execute 'btoa' 
// on 'Window': The string to be encoded contains characters outside of the Latin1 range.

// 要将非 `ASCII` 码字符转为 `Base64` 编码,必须中间插入一个转码环节,再使用这两个方法
function b64Encode(str) {
  return btoa(encodeURIComponent(str));
}
function b64Decode(str) {
  return decodeURIComponent(atob(str));
}
b64Encode('你好') // "JUU0JUJEJUEwJUU1JUE1JUJE"
b64Decode('JUU0JUJEJUEwJUU1JUE1JUJE') // "你好"