Два раза меня спрашивали: «Скажите, м-р Бэббидж, а если вы введёте в машину неправильные данные, получится ли правильный ответ?». Непостижима та путаница в головах, которая приводит к таким вопросам.
Числа, булевские значения и строки – кирпичики, из которых строятся структуры данных. Но нельзя сделать дом из одного кирпича. Объекты позволяют нам группировать значения (в том числе и другие объекты) вместе – и строить более сложные структуры.
Написание программ, которым мы до сего момента занимались, сильно затруднял тот факт, что они работали только с простыми данными. Эта глава добавит вам в инструментарий понимание структур данных. К её концу вы будете знать достаточно для того, чтобы начать писать полезные программы.
Глава пройдётся по более-менее реалистичному примеру программирования, вводя понятия по мере необходимости. Код примеров будет строиться из функций и переменных, которые мы определяли ранее.
Иногда, обычно между восемью и десятью часами вечера, Жак против своей воли превращается в небольшого грызуна с пушистым хвостом.
С одной стороны, Жак рад, что он не превращается в классического волка. Превращение в белку влечёт меньше проблем. Вместо того, чтобы волноваться о том, не съешь ли ты соседа (это было бы неловко), он волнуется, как бы его не съел соседский кот. После того, как он дважды просыпался на очень тонкой ветке в кроне дуба, голый и дезориентированный, он приучился запирать окна и двери в своей комнате на ночь, и класть несколько орешков на пол, чтобы чем-то занять себя.
Так решаются проблемы с котом и дубом. Но Жак всё ещё страдает от своего заболевания. Нерегулярные обращения наводят его на мысль, что они должны быть чем-то вызваны. Сначала он думал, что это происходит только в те дни, когда он прикасался к деревьям. Он перестал это делать, и даже стал избегать подходить к ним. Но проблема не исчезла.
Перейдя к более научному подходу, Жак решил вести ежедневный дневник всего, чем он занимался, записывая туда, обращался ли он в белку. Так он надеется сузить круг вещей, приводящих к трансформации.
Сперва он решил разработать структуру данных для хранения этой информации.
Для работы с куском данных нам вначале нужно найти способ представлять их в памяти машины. К примеру, нам нужно запомнить коллекцию чисел:
2, 3, 5, 7, 11
Можно поиграть со строками – строки могут быть любой длины, в них можно поместить много данных, и использовать для представления этого набора
“2 3 5 7 11”
. Но это неудобно. Нам нужно будет как-то вынимать оттуда числа или вставлять новые в строку.
К счастью, JavaScript предлагает тип данных специально для хранения последовательностей чисел. Он называется массивом (array), и записывается, как список значений в квадратных скобках, разделённых запятыми:
var listOfNumbers = [2, 3, 5, 7, 11];
console.log(listOfNumbers[1]);
// → 3
console.log(listOfNumbers[1 - 1]);
// → 2
Запись для получения элемента из массива тоже использует квадратные скобки. Пара скобок после выражения, содержащая внутри ещё одно выражение, найдёт в массиве, который задан первым выражением, элемент, порядковый номер которого задан вторым выражением.
Номер первого элемента – ноль, а не один. Поэтому первый элемент можно получить так:
listOfNumbers[0]
. Если вы раньше не программировали, придётся привыкнуть к такой нумерации. Но она имеет давнюю традицию, и всё время, пока её последовательно соблюдают, она прекрасно работает.
Мы видели много подозрительных выражений вроде
myString.length
(получение длины строки) и Math.max
(получение максимума) в ранних примерах. Эти выражения используют свойства величин. В первом случае, мы получаем доступ к свойству length
(длина) переменной myString
. Во втором — доступ к свойству max
объекта Math
(который является набором функций и переменных, связанных с математикой).
Почти у всех переменных в JavaScript есть свойства. Исключения —
null
и undefined
. Если вы попробуете получить доступ к несуществующим свойствам этих не-величин, получите ошибку:
null.length;
// → TypeError: Cannot read property 'length' of null
Два основных способа доступа к свойствам – точка и квадратные скобки.
value.x
и value[x]
получают доступ к свойству value
– но не обязательно к одному и тому же. Разница в том, как интерпретируется x
. При использовании точки запись после точки должна быть именем существующей переменной, и она таким образом напрямую вызывает свойство по имени. При использовании квадратных скобок выражение в скобках вычисляется для получения имени свойства. value.x
вызывает свойство под именем “x”, а value[x]
вычисляет выражение x
и использует результат в качестве имени свойства.
Если вы знаете, что интересующее вас свойство называется “length”, вы пишете
value.length
. Если вы хотите извлечь имя свойства из переменной i
, вы пишете value[i]
. А поскольку свойство может иметь любое имя, для доступа к свойству по имени “2” или “Jon Doe” вам придётся использовать квадратные скобки: value[2]
или value["John Doe"]
. Это необходимо даже когда вы знаете точное имя свойства, потому что ни “2”, ни «John Doe» не являются допустимыми именами переменных, поэтому к ним нельзя обратиться при помощи записи через точку.
Элементы массива хранятся в свойствах. Так как имена этих свойств – числа, и нам часто приходится получать их имена из значений переменных, нужно использовать квадратные скобки для доступа к ним. Свойство
length
массива говорит о том, сколько в нём элементов. Имя этого свойства – допустимое имя переменной, и мы его знаем заранее, поэтому обычно мы пишем array.length
, потому, что это проще, чем писать array["length"]
.
Объекты
string
и array
содержат, в дополнение к свойству length
, несколько свойств, ссылающихся на функции.
var doh = "Дык";
console.log(typeof doh.toUpperCase);
// → function
console.log(doh.toUpperCase());
// → ДЫК
У каждой строки есть свойство
toUpperCase
. При вызове оно возвращает копию строки, в которой все буквы заменены на прописные. Есть также и toLowerCase
– можете догадаться, что оно делает.
Что интересно, хотя вызов
toUpperCase
не передаёт никаких аргументов, функция каким-то образом получает доступ к строчке “Дык”
, свойство которой мы вызывали. Как это работает, описано в главе 6.
Свойства, содержащие функции, обычно называют методами той переменной, которой они принадлежат. То есть,
toUpperCase
– это метод строки.
В следующем примере демонстрируются некоторые методы, имеющиеся у массивов:
var mack = [];
mack.push("Трест,");
mack.push("который", "лопнул");
console.log(mack);
// → ["Трест,", "который", "лопнул"]
console.log(mack.join(" "));
// → Трест, который лопнул
console.log(mack.pop());
// → лопнул
console.log(mack);
// → ["Трест,", "который"]
Метод
push
используется для добавления значений в конец массива. pop
делает обратное: удаляет значение из конца массива и возвращает его. Массив строк можно сплющить в одну строку при помощи метода join
. В качестве аргумента join
передают строку, которая будет вставлена между элементами массива.
Вернёмся к нашей белке. Набор журнальных записей можно представить в виде массива. Но записи не состоят только лишь из номеров или строк – каждая должна хранить список того, что сделал наш герой, и булевское значение, показывающее, превратился ли Жак в белку. В идеале нам бы хотелось группировать каждую из записей в какую-то одну переменную, и потом добавлять их в массив.
Переменные типа object (объект) – коллекции произвольных свойств, и мы можем добавлять и удалять свойства объекта по желанию. Один из способов создать объект – использовать фигурные скобки:
var day1 = {
squirrel: false,
events: ["работа", "тронул дерево", "пицца", "пробежка", "телевизор"]
};
console.log(day1.squirrel);
// → false
console.log(day1.wolf);
// → undefined
day1.wolf = false;
console.log(day1.wolf);
// → false
В скобках мы можем задать список свойств, разделённых запятыми. Записывается каждое свойство как имя, после которого идёт двоеточие, затем идёт выражение, которое и является значением свойства. Пробелы и переносы строк не учитываются. Разбивая запись свойств объекта на несколько строк, вы улучшаете читаемость кода. Если имя свойства не является допустимым именем переменной, его нужно заключать в кавычки:
var descriptions = {
work: "Пошёл на работу",
"тронул дерево": "Дотронулся до дерева"
};
Получается, у фигурных скобок в JavaScript два значения. Употреблённые в начале инструкции, они начинают новый блок инструкций. В любом другом месте они описывают объект. Обычно нет смысла начинать инструкцию с описания объекта, и поэтому в программах обычно нет двусмысленностей по поводу этих двух применений фигурных скобок.
Если вы попытаетесь прочесть значение несуществующего свойства, вы получите
undefined
– как в примере, когда мы первый раз попробовали прочесть свойство wolf
.
Свойству можно назначать значение через оператор
=
. Если у него ранее было значение, оно будет заменено. Если свойство отсутствовало, оно будет создано.
Возвращаясь к нашей модели со щупальцами и переменными, мы видим, что свойства тоже похожи на них. Они хватают значения, но на эти же значения могут ссылаться другие переменные и свойства. Объекты – это осьминоги с произвольным количеством щупалец, на каждом из которых написано имя свойства.
Оператор
delete
отрезает щупальце. Это унарный оператор, применяемый к выражению доступа к свойству. Это делается редко, но вполне возможно.
var anObject = {left: 1, right: 2};
console.log(anObject.left);
// → 1
delete anObject.left;
console.log(anObject.left);
// → undefined
console.log("left" in anObject);
// → false
console.log("right" in anObject);
// → true
Бинарный оператор
in
принимает строку и имя объекта, и возвращает булевское значение, показывающее, есть ли у объекта свойство с таким именем. Есть разница между установкой значения свойства в undefined
и удалением свойства. В первом случае свойство сохраняется у объекта, просто оно пустое. Во втором – свойства больше нет, и тогда in
возвращает false
.
Получается, что массивы – это разновидность объектов, которые специализируются на хранении последовательностей. Выражение
typeof [1, 2]
вернёт “object”
. Их можно рассматривать как длинных плоских осьминогов, у которых все щупальца расположены ровным рядом и размечены номерами.
Поэтому журнал Жака можно представить в виде массива объектов:
var journal = [
{events: ["работа", "тронул дерево", "пицца", "пробежка", "телевизор"],
squirrel: false},
{events: ["работа", "мороженое", "цветная капуста", "лазанья", "тронул дерево", "почистил зубы"],
squirrel: false},
{events: ["выходной", "велик", "перерыв", "арахис", "пивасик"],
squirrel: true},
/* и так далее... */
];
Скоро мы уже и до программирования доберёмся. А пока нам нужно понять последнюю часть теории.
Мы увидели, что значения объекта можно менять. Типы значений, которые мы рассматривали ранее – числа, строки, булевские значения – неизменяемы. Нельзя поменять существующее значение заданного типа. Их можно комбинировать и выводить из них новые значения, но когда вы работаете с некоторым значением строки, это значение остаётся постоянным. Текст внутри строки нельзя поменять. Если у вас есть ссылка на строку
"кошка"
, в коде нельзя поменять в ней символ, чтобы получилось "мошка"
.
А вот у объектов содержимое можно менять, изменяя значения их свойств.
Если у нас есть два числа, 120 и 120, мы можем рассматривать их как одно и то же, независимо от того, хранятся ли они в памяти в одном и том же месте. Но когда мы имеем дело с объектами, есть разница, есть ли у нас две ссылки на один объект или же у нас есть два разных объекта, содержащих одинаковые свойства. Рассмотрим пример:
var object1 = {value: 10};
var object2 = object1;
var object3 = {value: 10};
console.log(object1 == object2);
// → true
console.log(object1 == object3);
// → false
object1.value = 15;
console.log(object2.value);
// → 15
console.log(object3.value);
// → 10
Переменные
object1
и object2
держатся за один и тот же объект, поэтому изменения object1
приводят к изменениям в object2
. Переменная object3
показывает на другой объект, который изначально содержит те же свойства, что и object1
, но живёт своей собственной жизнью.
Оператор
==
при сравнении объектов возвращает true
только, если сравниваемые объекты – это одна и та же переменная. Сравнение разных объектов вернёт false
, даже если у них идентичное содержимое. Оператора «глубокого» сравнения, который бы сравнивал содержимое объектов, в JavaScript не предусмотрено, но его возможно сделать самостоятельно (это будет одним из упражнений в конце главы).
Итак, Жак запускает свой любимый интерпретатор JavaScript и создаёт окружение, необходимое для хранения журнала.
var journal = [];
function addEntry(events, didITurnIntoASquirrel) {
journal.push({
events: events,
squirrel: didITurnIntoASquirrel
});
}
Каждый вечер, часов в десять – а иногда и назавтра утром, спускаясь с верхней полки шкафа – он записывает свой день.
addEntry(["работа", "тронул дерево", "пицца", "пробежка", "телевизор"], false);
addEntry(["работа", "мороженое", "цветная капуста", "лазанья", "тронул дерево", "почистил зубы"], false);
addEntry(["выходной", "велик", "перерыв", "арахис", "пивасик"], true);
Как только у него будет достаточно данных, он собирается вычислить корреляцию между его оборачиваниями и событиями каждого из дней, и в идеале узнать из их корреляций что-то полезное.
Корреляция – это мера зависимости между переменными величинами (переменными в статистическом смысле, а не в смысле JavaScript). Она обычно выражается в виде коэффициента, принимающего значения от -1 до 1. Нулевая корреляция обозначает, что переменные вообще не связаны, а корреляция 1 означает, что они полностью связаны – если вы знаете одну, вы автоматически знаете другую. Минус один также означает прочную связь переменных, но и их противоположность – когда одна true, вторая всегда false.
Для измерения корреляции булевских переменных хорошо подходит коэффициент фи (ϕ), к тому же, его сравнительно легко подсчитать. Для этого нам нужна таблица, содержащая количество раз, когда наблюдались различные комбинации двух переменных. К примеру, мы можем взять события «поел пиццы» и «обращение» и представить их в следующей таблице:
ϕ можно вычислить по следующей формуле, где n относится к ячейкам таблицы:
n01 обозначает количество измерений, когда первое событие (пицца) – false (0), а второе событие (обращение) – true (1). В нашем примере n01 = 4.
Запись n1• обозначает сумму всех измерений, где первое событие было true, что для нашего примера равно 10. Соответственно, n•0 – сумма всех измерений, где событие «обращение» было false.
Значит, для таблицы с пиццей числитель формулы будет 1×76 - 9×4 = 40, а знаменатель – корень из 10×80×5×85, или √340000. Получается, что ϕ ≈ 0,069, что довольно мало. Непохоже, чтобы пицца влияла на обращения в белку.
Таблицу 2×2 можно представить массивом из четырёх элементов (
[76, 9, 4, 1]
), массивом из двух элементов, каждый из которых является также двухэлементным массивом ([[76, 9], [4, 1]]
), или же объектом со свойствами под именами "11"
или "01"
. Но для нас одномерный массив проще, и выражение для доступа к нему будет короче. Мы будем обрабатывать индексы массива как двузначные двоичные числа, где левый знак обозначает переменную оборачиваемости, а правый – события. К примеру, 10
обозначает случай, когда Жак обратился в белку, но событие (к примеру, «пицца») не имело места. Так случилось 4 раза. И поскольку двоичное 10 – это десятичное 2, мы будем хранить это в массиве по индексу 2.
Функция, вычисляющая коэффициент ϕ из такого массива:
function phi(table) {
return (table[3] * table[0] - table[2] * table[1]) /
Math.sqrt((table[2] + table[3]) *
(table[0] + table[1]) *
(table[1] + table[3]) *
(table[0] + table[2]));
}
console.log(phi([76, 9, 4, 1]));
// → 0.068599434
Это просто прямая реализация формулы ϕ на языке JavaScript.
Math.sqrt
– это функция извлечения квадратного корня объекта Math
из стандартного окружения JavaScript. Нам нужно сложить два поля таблицы для получения полей типа n1•, потому что мы не храним в явном виде суммы столбцов или строк.
Жак вёл журнал три месяца. Результат доступен на сайте книги eloquentjavascript.net/code/jacques_journal.js.
Чтобы извлечь переменную 2×2 для конкретного события, нам нужно в цикле пройтись по всем записям и посчитать, сколько раз оно случается по отношению к обращению в белку.
function hasEvent(event, entry) {
return entry.events.indexOf(event) != -1;
}
function tableFor(event, journal) {
var table = [0, 0, 0, 0];
for (var i = 0; i < journal.length; i++) {
var entry = journal[i], index = 0;
if (hasEvent(event, entry)) index += 1;
if (entry.squirrel) index += 2;
table[index] += 1;
}
return table;
}
console.log(tableFor("pizza", JOURNAL));
// → [76, 9, 4, 1]
Функция
hasEvent
проверяет, содержит ли запись нужный элемент. У массивов есть метод indexOf
, который ищет заданное значение (в нашем случае – имя события) в массиве и возвращает индекс его положения в массиве (-1, если его в массиве нет). Значит, если вызов indexOf
не вернул -1, то событие в записи есть.
Тело цикла в
tableFor
рассчитывает, в какую ячейку таблицы попадает каждая из журнальных записей. Она смотрит, содержит ли запись нужное событие, и связано ли оно с обращением в белку. Затем цикл увеличивает на единицу элемент массива, соответствующий нужной ячейке.
Теперь у нас есть все инструменты для подсчёта корреляций. Осталось только подсчитать корреляции для каждого из событий, и посмотреть, не выдаётся ли что из списка. Но как хранить эти корреляции?
Один из способов – хранить корреляции в массиве, используя объекты со свойствами
name
и value
. Однако поиск корреляций в массиве будет довольно громоздким: нужно будет пройтись по всему массиву, чтобы найти объект с нужным именем. Можно было бы обернуть этот процесс в функцию, но код пришлось бы писать всё равно, и компьютер выполнял бы больше работы, чем необходимо.
Способ лучше – использовать свойства объектов с именами событий. Мы можем использовать квадратные скобки для создания и чтения свойств и оператор
in
для проверки существования свойства.
var map = {};
function storePhi(event, phi) {
map[event] = phi;
}
storePhi("пицца", 0.069);
storePhi("тронул дерево", -0.081);
console.log("пицца" in map);
// → true
console.log(map["тронул дерево"]);
// → -0.081
Карта (map) – способ связать значения из одной области (в данном случае – названия событий) со значениями в другой (в нашем случае – коэффициенты ϕ).
С таким использованием объектов есть пара проблем – мы обсудим их в главе 6, но пока волноваться не будем.
Что, если нам надо собрать все события, для которых сохранены коэффициенты? Они не создают предсказуемую последовательность, как было бы в массиве, поэтому цикл
for
использовать не получится. JavaScript предлагает конструкцию цикла специально для обхода всех свойств объекта. Она похожа на цикл for
, но использует команду in
.
for (var event in map)
console.log("Корреляция для '" + event
"' получается " + map[event]);
// → Корреляция для 'пицца' получается 0.069
// → Корреляция для 'тронул дерево' получается -0.081
Чтобы найти все типы событий, представленных в наборе данных, мы обрабатываем каждое вхождение по очереди, и затем создаём цикл по всем событиям вхождения. Мы храним объект
phis
, в котором содержатся корреляционные коэффициенты для всех типов событий, которые мы уже нашли. Если мы встречаем новый тип, которого ещё не было в phis
, мы подсчитываем его корреляцию и добавляем её в объект.
function gatherCorrelations(journal) {
var phis = {};
for (var entry = 0; entry < journal.length; entry++) {
var events = journal[entry].events;
for (var i = 0; i < events.length; i++) {
var event = events[i];
if (!(event in phis))
phis[event] = phi(tableFor(event, journal));
}
}
return phis;
}
var correlations = gatherCorrelations(JOURNAL);
console.log(correlations.пицца);
// → 0.068599434
Смотрим, что получилось:
for (var event in correlations)
console.log(event + ": " + correlations[event]);
// → морковка: 0.0140970969
// → упражнения: 0.0685994341
// → выходной: 0.1371988681
// → хлеб: -0.0757554019
// → пудинг: -0.0648203724
// и так далее...
Большинство корреляций лежат близко к нулю. Морковки, хлеб и пудинг, очевидно, не связаны с обращением в белку. Но оно вроде бы более часто происходит на выходных. Давайте отфильтруем результаты, чтобы выводить только корреляции больше 0,1 или меньше -0,1
for (var event in correlations) {
var correlation = correlations[event];
if (correlation > 0.1 || correlation < -0.1)
console.log(event + ": " + correlation);
}
// → выходной: 0.1371988681
// → чистил зубы: -0.3805211953
// → конфета: 0.1296407447
// → работа: -0.1371988681
// → спагетти: 0.2425356250
// → читал: 0.1106828054
// → арахис: 0.5902679812
Ага! У двух факторов корреляции заметно больше остальных. Арахис сильно влияет на вероятность превращения в белку, тогда как чистка зубов наоборот, препятствует этому.
Интересно. Попробуем вот что:
for (var i = 0; i < JOURNAL.length; i++) {
var entry = JOURNAL[i];
if (hasEvent("арахис", entry) &&
!hasEvent("чистка зубов", entry))
entry.events.push("арахис зубы");
}
console.log(phi(tableFor("арахис зубы", JOURNAL)));
// → 1
Ошибки быть не может! Феномен случается именно тогда, когда Жак ест арахис и не чистит зубы. Если б он только не был таким неряхой относительно оральной гигиены, он бы вообще не заметил своего несчастья.
Зная это, Жак просто перестаёт есть арахис и обнаруживает, что трансформации прекратились.
У Жака какое-то время всё хорошо. Но через несколько лет он теряет работу, и в конце концов ему приходится наняться в цирк, где он выступает как Удивительный Человек-белка, набирая полный рот арахисового масла перед шоу. Однажды, устав от столь жалкого существования, Жак не обращается обратно в человека, пробирается через дыру в цирковом тенте и исчезает в лесу. Больше его никто не видел.
В конце главы хочу познакомить вас ещё с несколькими концепциями, относящимися к объектам. Начнём с полезных методов, имеющихся у массивов.
Мы видели методы
push
и pop
, которые добавляют и отнимают элементы в конце массива. Соответствующие методы для начала массива называются unshift
и shift
.
var todoList = [];
function rememberTo(task) {
todoList.push(task);
}
function whatIsNext() {
return todoList.shift();
}
function urgentlyRememberTo(task) {
todoList.unshift(task);
}
Данная программа управляет списком дел. Вы добавляете дела в конец списка, вызывая
rememberTo("поесть")
, а когда вы готовы заняться чем-то, вызываете whatIsNext()
, чтобы получить (и удалить) первый элемент списка. Функция urgentlyRememberTo
тоже добавляет задачу, но только в начало списка.
У метода
indexOf
есть родственник по имени lastIndexOf
, который начинает поиск элемента в массиве с конца:
console.log([1, 2, 3, 2, 1].indexOf(2));
// → 1
console.log([1, 2, 3, 2, 1].lastIndexOf(2));
// → 3
Оба метода,
indexOf
и lastIndexOf
, принимают необязательный второй аргумент, который задаёт начальную позицию поиска.
Ещё один важный метод –
slice
, который принимает номера начального (start) и конечного (end) элементов, и возвращает массив, состоящий только из элементов, попадающих в этот промежуток. Включая тот, что находится по индексу start, но исключая тот, что по индексу end.
console.log([0, 1, 2, 3, 4].slice(2, 4));
// → [2, 3]
console.log([0, 1, 2, 3, 4].slice(2));
// → [2, 3, 4]
Когда индекс end не задан,
slice
выбирает все элементы после индекса start. У строк есть схожий метод, который работает так же.
Метод
concat
используется для склейки массивов, примерно как оператор +
склеивает строки. В примере показаны методы concat
и slice
в деле. Функция принимает массив array
и индекс index
, и возвращает новый массив, который является копией предыдущего, за исключением удалённого элемента, находившегося по индексу index
.
function remove(array, index) {
return array.slice(0, index).concat(array.slice(index + 1));
}
console.log(remove(["a", "b", "c", "d", "e"], 2));
// → ["a", "b", "d", "e"]
Мы можем получать значения свойств строк, например
length
и toUpperCase
. Но попытка добавить новое свойство ни к чему не приведёт:
var myString = "Шарик";
myString.myProperty = "значение";
console.log(myString.myProperty);
// → undefined
Величины типа строка, число и булевские – не объекты, и хотя язык не жалуется на попытки назначить им новые свойства, он на самом деле их не сохраняет. Величины неизменяемы.
Но у них есть свои встроенные свойства. У каждой строки есть набор методов. Самые полезные, пожалуй –
slice
и indexOf
, напоминающие те же методы у массивов.
console.log("кокосы".slice(3, 6));
// → осы
console.log("кокос".indexOf("с"));
// → 4
Разница в том, что у строки метод
indexOf
может принять строку, содержащую больше одного символа, а у массивов такой метод работает только с одним элементом.
console.log("раз два три".indexOf("ва"));
// → 5
Метод
trim
удаляет пробелы (а также переводы строк, табуляцию и прочие подобные символы) с обоих концов строки.
console.log(" ладно \n ".trim());
// → ладно
Мы уже сталкивались со свойством строки
length
. Доступ к отдельным символам строчки можно получить через метод charAt
, а также просто через нумерацию позиций, как в массиве:
var string = "abc";
console.log(string.length);
// → 3
console.log(string.charAt(0));
// → a
console.log(string[1]);
// → b
Когда вызывается функция, к окружению исполняемого тела функции добавляется особая переменная под названием arguments. Она указывает на объект, содержащий все аргументы, переданные функции. Помните, что в JavaScript вы можете передавать функции больше или меньше аргументов, чем объявлено при помощи параметров.
function noArguments() {}
noArguments(1, 2, 3); // Пойдёт
function threeArguments(a, b, c) {}
threeArguments(); // И так можно
У объекта
arguments
есть свойство length
, которое содержит реальное количество переданных функции аргументов. Также у него есть свойства для каждого аргумента под именами 0, 1, 2 и т. д.
Если вам кажется, что это очень похоже на массив – вы правы. Это очень похоже на массив. К сожалению, у этого объекта нет методов типа
slice
или indexOf
, что делает доступ к нему труднее.
function argumentCounter() {
console.log("Ты дал мне", arguments.length, "аргумента.");
}
argumentCounter("Дядя", "Стёпа", "Милиционер");
// → Ты дал мне 3 аргумента.
Некоторые функции рассчитаны на любое количество аргументов, как
console.log
. Они обычно проходят циклом по свойствам объекта arguments
. Это можно использовать для создания удобных интерфейсов. К примеру, вспомните, как мы создавали записи для журнала Жака:
addEntry(["работа", "тронул дерево", "пицца", "пробежка", "телевизор"], false);
Так как мы часто вызываем эту функцию, мы можем сделать альтернативу, которую проще вызывать:
function addEntry(squirrel) {
var entry = {events: [], squirrel: squirrel};
for (var i = 1; i < arguments.length; i++)
entry.events.push(arguments[i]);
journal.push(entry);
}
addEntry(true, "работа", "тронул дерево", "пицца", "пробежка", "телевизор");
Эта версия читает первый аргумент как обычно, а по остальным проходит в цикле (начиная с индекса 1, пропуская первый аргумент) и собирает их в массив.
Мы уже видели, что
Math
– набор инструментов для работы с числами, такими, как Math.max
(максимум), Math.min
(минимум), и Math.sqrt
(квадратный корень).
Объект
Math
используется просто как контейнер для группировки связанных функций. Есть только один объект Math
, и он почти не используется в виде значений. Он просто предоставляет пространство имён для всех этих функций и значений, чтоб не нужно было делать их глобальными.
Слишком большое число глобальных переменных «загрязняет» пространство имён. Чем больше имён занято, тем больше вероятность случайно использовать одно из них в качестве переменной. К примеру, весьма вероятно, что вы захотите использовать имя
max
для чего-то в своей программе. Поскольку встроенная в JavaScript функция max
безопасно упакована в объект Math
, нам не нужно волноваться по поводу того, что мы её перезапишем.
Многие языки остановят вас, или хотя бы предупредят, когда вы будете определять переменную с именем, которое уже занято. JavaScript не будет этого делать, поэтому будьте осторожны.
Возвращаясь к объекту
Math
, если вам нужна тригонометрия, он вам поможет. У него есть cos
(косинус), sin
(синус), и tan
(тангенс), их обратные функции — acos
, asin
, и atan
. Число π (pi) – или, по крайней мере, его близкая аппроксимация, помещающаяся в число JavaScript – также доступно как Math.PI
. (Есть такая старая традиция в программировании — записывать имена констант в верхнем регистре.)
function randomPointOnCircle(radius) {
var angle = Math.random() * 2 * Math.PI;
return {x: radius * Math.cos(angle),
y: radius * Math.sin(angle)};
}
console.log(randomPointOnCircle(2));
// → {x: 0.3667, y: 1.966}
Если вы незнакомы с синусами и косинусами – не отчаивайтесь. Мы их будем использовать в 13 главе, и тогда я их объясню.
В предыдущем примере используется
Math.random
. Это функция, возвращающая при каждом вызове новое псевдослучайное число между нулём и единицей (включая ноль).
console.log(Math.random());
// → 0.36993729369714856
console.log(Math.random());
// → 0.727367032552138
console.log(Math.random());
// → 0.40180766698904335
Хотя компьютеры – машины детерминированные (они всегда реагируют одинаково на одни и те же входные данные), возможно заставить их выдавать кажущиеся случайными числа. Для этого машина хранит у себя во внутреннем состоянии несколько чисел. Каждый раз, когда идёт запрос на случайное число, она выполняет разные сложные детерминированные вычисления и возвращает часть результата вычислений. Этот результат она использует для того, чтобы изменить своё внутреннее состояние, поэтому следующее «случайное» число получается другим.
Если вам нужно целое случайное число, а не дробь, вы можете использовать
Math.floor
(округляет число вниз до ближайшего целого) на результате Math.random
.
console.log(Math.floor(Math.random() * 10));
// → 2
Умножая случайное число на 10, получаем число от нуля до 10 (включая ноль). Так как
Math.floor
округляет вниз, мы получим число от 0 до 9 включительно.
Есть также функция
Math.ceil
(от «ceiling» – потолок, округляет вверх до ближайшего целого) и Math.round
(округляет до ближайшего целого).
К глобальной области видимости, где живут глобальные переменные, можно также получить доступ как к объекту. Каждая глобальная переменная является свойством этого объекта. В браузерах глобальная область видимости хранится в переменной
window
.
var myVar = 10;
console.log("myVar" in window);
// → true
console.log(window.myVar);
// → 10
Объекты и массивы (которые представляют из себя подвид объектов) позволяют сгруппировать несколько величин в одну. В принципе, это позволяет нам засунуть несколько связанных между собой вещей в мешок и бегать с ним кругами, вместо того, чтобы пытаться сгребать все эти вещи руками и пытаться держать их каждую по отдельности.
У большинства величин в JavaScript есть свойства, исключение составляют
null
и undefined
. Мы получаем доступ к ним через value.propName
или value["propName"]
. Объекты используют имена для хранения свойств и хранят более-менее фиксированное их количество. Массивы обычно содержат переменное количество сходных по типу величин и используют числа (начиная с нуля) в качестве имён этих величин.
Также в массивах есть именованные свойства, такие как
length
, и несколько методов. Методы – это функции, живущие среди свойств и (обычно) работающие над той величиной, чьим свойством они являются.
Объекты также могут работать как карты, ассоциируя значения с именами. Оператор
in
используется для выяснения того, содержит ли объект свойство с данным именем. Это же ключевое слово используется в цикле for
(for (var name in object)
) для перебора всех свойств объекта.
Во введении был упомянут удобный способ подсчёта сумм диапазонов чисел:
console.log(sum(range(1, 10)));
Напишите функцию
range
, принимающую два аргумента – начало и конец диапазона – и возвращающую массив, который содержит все числа из него, включая начальное и конечное.
Затем напишите функцию
sum
, принимающую массив чисел и возвращающую их сумму. Запустите указанную выше инструкцию и убедитесь, что она возвращает 55.
В качестве бонуса дополните функцию
range
, чтобы она могла принимать необязательный третий аргумент – шаг для построения массива. Если он не задан, шаг равен единице. Вызов функции range(1, 10, 2)
должен будет вернуть [1, 3, 5, 7, 9]
. Убедитесь, что она работает с отрицательным шагом так, что вызов range(5, 2, -1)
возвращает [5, 4, 3, 2]
.
console.log(sum(range(1, 10)));
// → 55
console.log(range(5, 2, -1));
// → [5, 4, 3, 2]
У массивов есть метод
reverse
, меняющий порядок элементов в массиве на обратный. В качестве упражнения напишите две функции, reverseArray
и reverseArrayInPlace
. Первая получает массив как аргумент и выдаёт новый массив – с обратным порядком элементов. Вторая работает как оригинальный метод reverse
– она меняет порядок элементов на обратный в том массиве, который был ей передан в качестве аргумента. Не используйте стандартный метод reverse
.
Если иметь в виду побочные эффекты и чистые функции из предыдущей главы, какой из вариантов вам кажется более полезным? Какой более эффективным?
console.log(reverseArray(["A", "B", "C"]));
// → ["C", "B", "A"];
var arrayValue = [1, 2, 3, 4, 5];
reverseArrayInPlace(arrayValue);
console.log(arrayValue);
// → [5, 4, 3, 2, 1]
Объекты могут быть использованы для построения различных структур данных. Часто встречающаяся структура – список (не путайте с массивом). Список – связанный набор объектов, где первый объект содержит ссылку на второй, второй – на третий, и т. п.
var list = {
value: 1,
rest: {
value: 2,
rest: {
value: 3,
rest: null
}
}
};
В результате объекты формируют цепочку:
Списки удобны тем, что они могут делиться частью своей структуры. Например, можно сделать два списка,
{value: 0, rest: list}
и {value: -1, rest: list}
, где list
– это ссылка на ранее объявленную переменную. Это два независимых списка, при этом у них есть общая структура list
, которая включает три последних элемента каждого из них. Кроме того, оригинальный список также сохраняет свои свойства как отдельный список из трёх элементов.
Напишите функцию
arrayToList
, которая строит такую структуру, получая в качестве аргумента [1, 2, 3]
, а также функцию listToArray
, которая создаёт массив из списка. Также напишите вспомогательную функцию prepend
, которая получает элемент и создаёт новый список, где этот элемент добавлен спереди к первоначальному списку, и функцию nth
, которая в качестве аргументов принимает список и число, а возвращает элемент на заданной позиции в списке или же undefined
в случае отсутствия такого элемента.
Если ваша версия
nth
нерекурсивна, тогда напишите её рекурсивную версию.
console.log(arrayToList([10, 20]));
// → {value: 10, rest: {value: 20, rest: null}}
console.log(listToArray(arrayToList([10, 20, 30])));
// → [10, 20, 30]
console.log(prepend(10, prepend(20, null)));
// → {value: 10, rest: {value: 20, rest: null}}
console.log(nth(arrayToList([10, 20, 30]), 1));
// → 20
Оператор
==
сравнивает переменные объектов, проверяя, ссылаются ли они на один объект. Но иногда полезно было бы сравнить объекты по содержимому.
Напишите функцию
deepEqual
, которая принимает два значения и возвращает true
, только если это два одинаковых значения или это объекты, свойства которых имеют одинаковые значения, если их сравнивать рекурсивным вызовом deepEqual
.
Чтобы узнать, когда сравнивать величины через
===
, а когда – объекты по содержимому, используйте оператор typeof
. Если он выдаёт "object"
для обеих величин, значит нужно делать глубокое сравнение. Примите во внимание одно дурацкое исключение, существующее по историческим причинам: typeof null
тоже возвращает "object"
.
var obj = {here: {is: "an"}, object: 2};
console.log(deepEqual(obj, obj));
// → true
console.log(deepEqual(obj, {here: 1, object: 2}));
// → false
console.log(deepEqual(obj, {here: {is: "an"}, object: 2}));
// → true