字符串类型(string)

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。

'abc'
"abc"

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。

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

上面两个都是合法的字符串。

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。

'Did she say \'Hello\'?'
// "Did she say 'Hello'?"

"Did she say \"Hello\"?"
// "Did she say "Hello"?"

由于 HTML 语言的属性值使用双引号,所以很多项目约定 JavaScript 语言的字符串只使用单引号,本教程遵守这个约定。当然,只使用双引号也完全可以。重要的是坚持使用一种风格,不要一会使用单引号表示字符串,一会又使用双引号表示。

字符串默认只能写在一行内,分成多行将会报错。

'a
b
c'
// SyntaxError: Unexpected token ILLEGAL

上面代码将一个字符串分成三行,JavaScript 就会报错。

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( \ )。

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

longString
// "Long long long string"

上面代码表示,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。但是,输出的时候还是单行,效果与写在同一行完全一样。注意,反斜杠的后面必须是换行符,而不能有其他字符(比如空格),否则会报错。

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。

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"

上面的例子中,输出的字符串就是多行。


反引号( ` )是功能扩展引号。它们允许我们通过将变量和表达式包装在 ${…}中,来将它们嵌入到字符串中。例如:

let name = "John";

// 嵌入一个变量
alert( `Hello, ${name}!` );  // Hello, John!

// 嵌入一个表达式
alert( `the result is ${1 + 2}` ); // the result is 3

${…}内的表达式会被计算,计算结果会成为字符串的一部分。可以在 ${…}内放置任何东西:诸如名为 name 的变量,或者诸如 1 + 2 的算数表达式,或者其他一些更复杂的。

需要注意的是,这仅仅在反引号内有效,其他引号不允许这种嵌入。

alert( "the result is ${1 + 2}" ); // the result is ${1 + 2}(使用双引号则不会计算 ${…} 中的内容)


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。

需要用反斜杠转义的特殊字符,主要有下面这些。

  • \0 :null( \u0000 )
  • :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 )

上面这些字符前面加上反斜杠,都表示特殊含义。

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

上面代码中, \n 表示换行,输出的时候就分成了两行。

反斜杠还有三种特殊用法。

(1) \HHH :反斜杠后面紧跟三个八进制数( 000 到 377 ),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。

(2) \xHH : \x 后面紧跟两个十六进制数( 00 到 FF ),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。

(3) \uXXXX : \u 后面紧跟四个十六进制数( 0000 到 FFFF ),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。

下面是这三种字符特殊写法的例子。

'\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,则反斜杠会被省略。

'\a'
// "a"

上面代码中, 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。

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。

"Prev \\ Next"
// "Prev \ Next"


字符串与数组

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)。

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"

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 。

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

但是,字符串与数组的相似性仅此而已。实际上,无法改变字符串之中的单个字符。

var s = 'hello';

delete s[0];
console.log(s); // "hello"

s[1] = 'a';
console.log(s); // "hello"

s[5] = '!';
console.log(s); // "hello"

上面代码表示,字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。


length 属性

length 属性返回字符串的长度,该属性也是无法改变的。

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

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

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

上面代码表示字符串的 length 属性无法改变,但是不会报错。


字符集

JavaScript 使用 Unicode 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。比如, \u00A9 代表版权符号。

var s = '\u00A9';
s // "©"

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。

var f\u006F\u006F = 'abc';
foo // "abc"

上面代码中,第一行的变量名 foo 是 Unicode 形式表示,第二行是字面形式表示。JavaScript 会自动识别。

我们还需要知道,每个字符在 JavaScript 内部都是以16位(即2个字节)的 UTF-16 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。

但是,UTF-16 有两种长度:对于码点在 U+0000 到 U+FFFF 之间的字符,长度为16位(即2个字节);对于码点在 U+10000 到 U+10FFFF 之间的字符,长度为32位(即4个字节),而且前两个字节在 0xD800 到 0xDBFF 之间,后两个字节在 0xDC00 到 0xDFFF 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 。

JavaScript 对 UTF-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 2 个字节,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。

'𝌆'.length // 2

上面代码中,JavaScript 认为 𝌆 的长度为 2,而不是 1。

总结一下,对于码点在 U+10000 到 U+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。


Base64 转码

有时,文本里面包含一些不可打印的符号,比如 ASCII 码 0 到 31 的符号都无法打印出来,这时可以使用 Base64 编码,将它们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 0~9、A~Z、a-z、 + 和 / 这 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。

  • btoa() :binary to ascii,用于将 binary 的数据用 ascii 码表示,即 Base64 的编码过程。仅支持 ASCII 字符序列(128 字符),不能编辑 Unicode 字符。
  • atob() :ascii to binary,用于将 ascii 码解析成 binary 数据,即 Base64 的解码过程。
var string = 'Hello World!';
btoa(string) // "SGVsbG8gV29ybGQh"
atob('SGVsbG8gV29ybGQh') // "Hello World!"

注意,这两个方法不适合 非 ASCII 码 的字符,会报错。

btoa('你好') // 报错

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"