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解析JavaScript中的字符串類型與字符編碼支持

2019-11-20 09:36:24
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來源:轉載
供稿:網友

定義
字符串就是零個或多個排在一起的字符,放在單引號或雙引號之中。

'abc'"abc"
單引號字符串的內部,可以使用雙引號。雙引號字符串的內部,可以使用單引號。
'key = "value"'"It's a long journey"

上面兩個都是合法的字符串。

如果要在單引號字符串的內部,使用單引號(或者在雙引號字符串的內部,使用雙引號),就必須在內部的單引號(或者雙引號)前面加上反斜杠,用來轉義。

'Did she say /'Hello/'?'// "Did she say 'Hello'?""Did she say /"Hello/"?"http:// "Did she say "Hello"?"

由于HTML語言的屬性值使用雙引號,所以很多項目約定JavaScript語言的字符串只使用單引號,本教程就遵守這個約定。當然,只使用雙引號也完全可以。重要的是,堅持使用一種風格,不要兩種風格混合。

字符串默認只能寫在一行內,分成多行將會報錯。

'abc'// SyntaxError: Unexpected token ILLEGAL

上面代碼將一個字符串分成三行,JavaScript就會報錯。

如果長字符串必須分成多行,可以在每一行的尾部使用反斜杠。

var longString = "Long /long /long /string";longString// "Long long long string"

上面代碼表示,加了反斜杠以后,原來寫在一行的字符串,可以分成多行書寫。但是,輸出的時候還是單行,效果與寫在同一行完全一樣。注意,反斜杠的后面必須是換行符,而不能有其他字符(比如空格),否則會報錯。

連接運算符(+)可以連接多個單行字符串,將長字符串拆成多行書寫,輸出的時候也是單行。

var longString = 'Long ' + 'long ' + 'long ' + 'string';

如果想輸出多行字符串,有一種利用多行注釋的變通方法。

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

上面的例子中,輸出的字符串就是多行。

轉義
反斜杠(/)在字符串內有特殊含義,用來表示一些特殊字符,所以又稱為轉義符。

需要用反斜杠轉義的特殊字符,主要有下面這些:

  • /0 null(/u0000)
  • /b 后退鍵(/u0008)
  • /f 換頁符(/u000C)
  • /n 換行符(/u000A)
  • /r 回車鍵(/u000D)
  • /t 制表符(/u0009)
  • /v 垂直制表符(/u000B)
  • /' 單引號(/u0027)
  • /" 雙引號(/u0022)
  • / 反斜杠(/u005C)

上面這些字符前面加上反斜杠,都表示特殊含義。

console.log('1/n2')// 1// 2

上面代碼中,/n表示換行,輸出的時候就分成了兩行。

反斜杠還有三種特殊用法。

(1)/HHH

反斜杠后面緊跟三個八進制數(000到377),代表一個字符。HHH對應該字符的Unicode碼點,比如/251表示版權符號。顯然,這種方法只能輸出256種字符。

(2)/xHH

/x后面緊跟兩個十六進制數(00到FF),代表一個字符。HH對應該字符的Unicode碼點,比如/xA9表示版權符號。這種方法也只能輸出256種字符。

(3)/uXXXX

/u后面緊跟四個十六進制數(0000到FFFF),代表一個字符。HHHH對應該字符的Unicode碼點,比如/u00A9表示版權符號。

下面是這三種字符特殊寫法的例子。

'/251' // "©"'/xA9' // "©"'/u00A9' // "©"'/172' === 'z' // true'/x7A' === 'z' // true'/u007A' === 'z' // true

如果在非特殊字符前面使用反斜杠,則反斜杠會被省略。

'/a'// "a"

上面代碼中,a是一個正常字符,前面加反斜杠沒有特殊含義,反斜杠會被自動省略。

如果字符串的正常內容之中,需要包含反斜杠,則反斜杠前面需要再加一個反斜杠,用來對自身轉義。

"Prev // Next"http:// "Prev / Next"

字符串與數組
字符串可以被視為字符數組,因此可以使用數組的方括號運算符,用來返回某個位置的字符(位置編號從0開始)。

var s = 'hello';s[0] // "h"s[1] // "e"s[4] // "o"http:// 直接對字符串使用方括號運算符'hello'[1] // "e"

如果方括號中的數字超過字符串的長度,或者方括號中根本不是數字,則返回undefined。

'abc'[3] // undefined'abc'[-1] // undefined'abc'['x'] // undefined

但是,字符串與數組的相似性僅此而已。實際上,無法改變字符串之中的單個字符。

var s = 'hello';delete s[0];s // "hello"s[1] = 'a';s // "hello"s[5] = '!';s // "hello"

上面代碼表示,字符串內部的單個字符無法改變和增刪,這些操作會默默地失敗。

字符串之所以類似于字符數組,實際是由于對字符串進行方括號運算時,字符串會自動轉換為一個字符串對象。

length屬性
length屬性返回字符串的長度,該屬性也是無法改變的。

var s = 'hello';s.length // 5s.length = 3;s.length // 5s.length = 7;s.length // 5

上面代碼表示字符串的length屬性無法改變,但是不會報錯。

字符集
JavaScript使用Unicode字符集,也就是說在JavaScript內部,所有字符都用Unicode表示。

不僅JavaScript內部使用Unicode儲存字符,而且還可以直接在程序中使用Unicode,所有字符都可以寫成”/uxxxx”的形式,其中xxxx代表該字符的Unicode編碼。比如,/u00A9代表版權符號。

var s = '/u00A9';s // "©"

每個字符在JavaScript內部都是以16位(即2個字節)的UTF-16格式儲存。也就是說,JavaScript的單位字符長度固定為16位長度,即2個字節。

但是,UTF-16有兩種長度:對于U+0000到U+FFFF之間的字符,長度為16位(即2個字節);對于U+10000到U+10FFFF之間的字符,長度為32位(即4個字節),而且前兩個字節在0xD800到0xDBFF之間,后兩個字節在0xDC00到0xDFFF之間。舉例來說,U+1D306對應的字符為𝌆,它寫成UTF-16就是0xD834 0xDF06。瀏覽器會正確將這四個字節識別為一個字符,但是JavaScript內部的字符長度總是固定為16位,會把這四個字節視為兩個字符。

var s = '/uD834/uDF06';s // "𝌆"s.length // 2/^.$/.test(s) // falses.charAt(0) // ""s.charAt(1) // ""s.charCodeAt(0) // 55348s.charCodeAt(1) // 57094

上面代碼說明,對于于U+10000到U+10FFFF之間的字符,JavaScript總是視為兩個字符(字符的length屬性為2),用來匹配單個字符的正則表達式會失敗(JavaScript認為這里不止一個字符),charAt方法無法返回單個字符,charCodeAt方法返回每個字節對應的十進制值。

所以處理的時候,必須把這一點考慮在內。對于4個字節的Unicode字符,假定C是字符的Unicode編號,H是前兩個字節,L是后兩個字節,則它們之間的換算關系如下。

// 將大于U+FFFF的字符,從Unicode轉為UTF-16H = Math.floor((C - 0x10000) / 0x400) + 0xD800L = (C - 0x10000) % 0x400 + 0xDC00// 將大于U+FFFF的字符,從UTF-16轉為UnicodeC = (H - 0xD800) * 0x400 + L - 0xDC00 + 0x10000

下面的正則表達式可以識別所有UTF-16字符。

([/0-/uD7FF/uE000-/uFFFF]|[/uD800-/uDBFF][/uDC00-/uDFFF])

由于JavaScript引擎(嚴格說是ES5規格)不能自動識別輔助平面(編號大于0xFFFF)的Unicode字符,導致所有字符串處理函數遇到這類字符,都會產生錯誤的結果。如果要完成字符串相關操作,就必須判斷字符是否落在0xD800到0xDFFF這個區間。

下面是能夠正確處理字符串遍歷的函數。

function getSymbols(string) { var length = string.length; var index = -1; var output = []; var character; var charCode; while (++index < length) {  character = string.charAt(index);  charCode = character.charCodeAt(0);  if (charCode >= 0xD800 && charCode <= 0xDBFF) {   output.push(character + string.charAt(++index));  } else {   output.push(character);  } } return output;}var symbols = getSymbols('𝌆');symbols.forEach(function(symbol) { // ...});

替換(String.prototype.replace)、截取子字符串(String.prototype.substring, String.prototype.slice)等其他字符串操作,都必須做類似的處理。

Base64轉碼
Base64是一種編碼方法,可以將任意字符轉成可打印字符。使用這種編碼方法,主要不是為了加密,而是為了不出現特殊字符,簡化程序的處理。

JavaScript原生提供兩個Base64相關方法。

  • btoa():字符串或二進制值轉為Base64編碼
  • atob():Base64編碼轉為原來的編碼
var string = 'Hello World!';btoa(string) // "SGVsbG8gV29ybGQh"atob('SGVsbG8gV29ybGQh') // "Hello World!"這兩個方法不適合非ASCII碼的字符,會報錯。btoa('你好')// Uncaught DOMException: The string to be encoded contains characters outside of the Latin1 range.要將非ASCII碼字符轉為Base64編碼,必須中間插入一個轉碼環節,再使用這兩個方法。function b64Encode(str) { return btoa(encodeURIComponent(str));}function b64Decode(str) { return decodeURIComponent(atob(str));}b64Encode('你好') // "JUU0JUJEJUEwJUU1JUE1JUJE"b64Decode('JUU0JUJEJUEwJUU1JUE1JUJE') // "你好"
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