数组

1、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。

  • 数组可以在定义时赋值;
  • 任何类型的数据,都可以放入数组;
  • 如果数组的元素还是数组,就形成了多维数组。
// 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。
var arr = ['a', 'b', 'c'];

// 数组也可以先定义后赋值
var arr = [];
arr[0] = 'a';
arr[1] = 'b';
arr[2] = 'c';

// 数组arr的3个成员依次是对象、数组、函数
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;}

// 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

2、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运算符认为数组的类型就是对象
typeof [1, 2, 3] // "object"

// Object.keys方法返回数组的所有键名
var arr = ['a', 'b', 'c'];
Object.keys(arr)
// ["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
// 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
// 数组的数值键名被自动转为了字符串
var arr = ['a', 'b', 'c'];
arr['0'] // 'a'
arr[0] // 'a'

// 一个值总是先转成字符串,再作为键名进行赋值
// 由于1.00转成字符串是1,所以通过数字键1可以读取值。
var a = [];
a[1.00] = 6;
a[1] // 6

// 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])
// 对于数值的键名,不能使用点结构,单独的数值不能作为标识符
// 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)
var arr = [1, 2, 3];
arr.0 // SyntaxError

3、length 属性

数组的length属性,返回数组的成员数量JavaScript 使用一个32位整数,保存数组的元素个数。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,可以随时增减数组的成员,等于键名中的最大整数加上1
  • 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length设置的值。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。人为设置length不合法的值,JavaScript报错
  • 清空数组的一个有效方法,就是将length属性设为0
  • 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。
  • 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。
['a', 'b', 'c'].length // 3

// 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
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


// 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
var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
arr.length // 3
arr.length = 2;
arr // ["a", "b"]

// 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
var a = ['a'];
a.length = 3;
a[1] // undefined

// 清空数组,将length属性设为0
var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
arr.length = 0;
arr // []

// 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

// 将数组的键分别设为字符串和小数,结果都不影响length属性
// 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。
var a = [];
a['p'] = 'abc';
a.length // 0
a[2.1] = 'abc';
a.length // 0

// 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。
var arr = [];
arr[-1] = 'a';
arr[Math.pow(2, 32)] = 'b';
arr.length // 0
arr[-1] // "a"
arr[4294967296] // "b"

4、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

  • 如果数组的某个位置是空位,in运算符返回false
// 由于键名都是字符串,所以数值2会自动转成字符串。
var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
2 in arr  // true
'2' in arr // true
4 in arr // false

// 数组arr只有一个成员arr[100],其他位置的键名都会返回false
var arr = [];
arr[100] = 'a';
100 in arr // true
1 in arr // false

5、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。

  • for...in不仅会遍历数组所有的数字键,还会遍历非数字键。
  • 数组的遍历可以考虑使用for循环或while循环,遍历length个数字键,不会遍历非数字键。
  • 数组的forEach方法,也可以用来遍历数组。
// 遍历数组
var a = [1, 2, 3];
for (var i in a) {
  console.log(a[i]);
}
// 1
// 2
// 3

// 遍历数组所有的(非)数字键
var a = [1, 2, 3];
a.foo = true;
for (var key in a) {
  console.log(key);
}
// 0
// 1
// 2
// foo


// 三种遍历数组的写法。
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++;
}

// 逆向遍历,即从最后一个元素向第一个元素遍历
var l = a.length;
while (l--) {
  console.log(a[l]);
}

// 数组的forEach方法遍历
var colors = ['red', 'green', 'blue'];
colors.forEach(function (color) {
  console.log(color);
});
// red
// green
// blue

7、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)。

  • 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。
  • 数组的空位是可以读取的,返回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,也就是说,length属性不过滤空位
// 数组的空位不影响length属性
// 数组的空位是可以读取的,返回undefined
var a = [1, , 1];
a.length // 3
a[1] // undefined

// 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。
var a = [1, 2, 3,];
a.length // 3
a // [1, 2, 3]

// 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
var a = [1, 2, 3];
delete a[1];
a[1] // undefined
a.length // 3

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。如果某个位置是undefined,遍历的时候就不会被跳过。

  • 空位就是数组没有这个元素,所以不会被遍历到,
  • undefined则表示数组有这个元素,值是undefined,所以遍历不会跳过。
// 遍历数组,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)
// []

// 遍历数组,undefined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']

7、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),简称类数组

  • “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
  • “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。
  • 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。
// 对象obj就是一个类似数组的对象
var obj = {
  0: 'a',
  1: 'b',
  2: 'c',
  length: 3
};
obj[0] // 'a'
obj[1] // 'b'
obj.length // 3
// 对象obj没有数组的push方法,使用该方法就会报错。
obj.push('d') // TypeError: obj.push is not a function

// 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。
var obj = {
  length: 0
};
obj[3] = 'd';
obj.length // 0

// 以下三个例子,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。

// 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

数组的slice方法可以将“类似数组的对象”变成真正的数组。

  • 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。
  • 通过call()把数组的方法放到对象上面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。
//通过`call()`将对象转为真正的数组
var arr = Array.prototype.slice.call(arrayLike);

// 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,
// 通过call(),可以把forEach()嫁接到arrayLike上面调用。
function print(value, index) {
  console.log(index + ' : ' + value);
}
Array.prototype.forEach.call(arrayLike, print);

// 在arguments对象上面调用forEach方法
function logArgs() {
  Array.prototype.forEach.call(arguments, function(el,i){
    console.log(i + '.' + el )
  })
}
// 等同于
function logArgs() {
  for(var i=0;i<arguments.length;i++) {
    console.log(i + '. ' + arguments[i])
  }
}
logArgs(1,2)
// 0.1
// 1.2

// 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