数组
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。
const arr = ["a", "b", "c"];
上面代码中的 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。
除了在定义时赋值，数组也可以先定义后赋值。
const arr = [];
arr[0] = "a";
arr[1] = "b";
arr[2] = "c";
任何类型的数据，都可以放入数组。
const arr = [
{ a: 1 },
[1, 2, 3],
function () {
return true;
},
];
arr[0]; // Object {a: 1}
arr[1]; // [1, 2, 3]
arr[2]; // function (){return true;}
上面数组 arr 的 3 个成员依次是对象、数组、函数。
如果数组的元素还是数组，就形成了多维数组。
const a = [
[1, 2],
[3, 4],
];
a[0][1]; // 2
a[1][1]; // 4
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 [1, 2, 3]; // "object"
上面代码表明，typeof 运算符认为数组的类型就是对象。
数组的特殊性体现在，它的键名是按次序排列的一组整数 (0，1，2...)。
const arr = ["a", "b", "c"];
Object.keys(arr);
// ["0", "1", "2"]
上面代码中，Object.keys 方法返回数组的所有键名。可以看到数组的键名就是整数 0、1、2。
由于数组成员的键名是固定的(默认总是 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。JavaScript 语言规定，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。之所以可以用数值读取，是因为非字符串的键名会被转为字符串。
const arr = ["a", "b", "c"];
arr["0"]; // 'a'
arr[0]; // 'a'
上面代码分别用数值和字符串作为键名，结果都能读取数组。原因是数值键名被自动转为了字符串。
注意，这点在赋值时也成立。一个值总是先转成字符串，再作为键名进行赋值。
const a = [];
a[1.0] = 6;
a[1]; // 6
上面代码中，由于 1.00 转成字符串是 1，所以通过数字键 1 可以读取值。
上一章说过，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])。但是，对于数值的键名，不能使用点结构。
const arr = [1, 2, 3];
arr.0 // SyntaxError
上面代码中，arr.0 的写法不合法，因为单独的数值不能作为标识符(identifier)。所以，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)。
length 属性
数组的 length 属性，返回数组的成员数量。
["a", "b", "c"].length; // 3
JavaScript 使用一个 32 位整数，保存数组的元素个数。这意味着，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，等于键名中的最大整数加上 1。
const arr = ["a", "b"];
arr.length; // 2
arr[2] = "c";
arr.length; // 3
arr[9] = "d";
arr.length; // 10
arr[1000] = "e";
arr.length; // 1001
上面代码表示，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。另外，这也表明数组是一种动态的数据结构，可以随时增减数组的成员。
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，该数组的成员会自动减少到 length 设置的值。
const arr = ["a", "b", "c"];
arr.length; // 3
arr.length = 2;
arr; // ["a", "b"]
上面代码表示，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。
清空数组的一个有效方法，就是将 length 属性设为 0。
const arr = ["a", "b", "c"];
arr.length = 0;
arr; // []
如果人为设置 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。
const a = ["a"];
a.length = 3;
a[1]; // undefined
上面代码表示，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。
如果人为设置 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
值得注意的是，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。
const a = [];
a["p"] = "abc";
a.length; // 0
a[2.1] = "abc";
a.length; // 0
上面代码将数组的键分别设为字符串和小数，结果都不影响 length 属性。因为，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。
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。
const arr = [];
arr[-1] = "a";
arr[Math.pow(2, 32)] = "b";
arr.length; // 0
arr[-1]; // "a"
arr[4294967296]; // "b"
上面代码中，我们为数组 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。
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。
const arr = ["a", "b", "c"];
2 in arr; // true
"2" in arr; // true
4 in arr; // false
上面代码表明，数组存在键名为 2 的键。由于键名都是字符串，所以数值 2 会自动转成字符串。
注意，如果数组的某个位置是空位，in 运算符返回 false。
const arr = [];
arr[100] = "a";
100 in arr; // true
1 in arr; // false
上面代码中，数组 arr 只有一个成员 arr[100]，其他位置的键名都会返回 false。
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。
const a = [1, 2, 3];
for (let i in a) {
console.log(a[i]);
}
// 1
// 2
// 3
但是，for...in 不仅会遍历数组所有的数字键，还会遍历非数字键。
const a = [1, 2, 3];
a.foo = true;
for (let key in a) {
console.log(key);
}
// 0
// 1
// 2
// foo
上面代码在遍历数组时，也遍历到了非整数键 foo。所以，不推荐使用 for...in 遍历数组。
数组的遍历可以考虑使用 for 循环或 while 循环。
const a = [1, 2, 3];
// for循环
for (let i = 0; i < a.length; i++) {
console.log(a[i]);
}
// while循环
let i = 0;
while (i < a.length) {
console.log(a[i]);
i++;
}
let l = a.length;
while (l--) {
console.log(a[l]);
}
上面代码是三种遍历数组的写法。最后一种写法是逆向遍历，即从最后一个元素向第一个元素遍历。
数组的 forEach 方法，也可以用来遍历数组，详见《标准库》的 Array 对象一章。
const colors = ["red", "green", "blue"];
colors.forEach(function (color) {
console.log(color);
});
// red
// green
// blue
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)。
const a = [1, , 1];
a.length; // 3
上面代码表明，数组的空位不影响 length 属性。
需要注意的是，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。
const a = [1, 2, 3];
a.length; // 3
a; // [1, 2, 3]
上面代码中，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。
数组的空位是可以读取的，返回 undefined。
const a = [, , ,];
a[1]; // 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。
const a = [1, 2, 3];
delete a[1];
a[1]; // undefined
a.length; // 3
上面代码用 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。也就是说，length 属性不过滤空位。所以，使用 length 属性进行数组遍历，一定要非常小心。
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。
const a = [, , ,];
a.forEach(function (x, i) {
console.log(i + ". " + x);
});
// 不产生任何输出
for (let i in a) {
console.log(i);
}
// 不产生任何输出
Object.keys(a);
// []
如果某个位置是 undefined，遍历的时候就不会被跳过。
const a = [undefined, undefined, undefined];
a.forEach(function (x, i) {
console.log(i + ". " + x);
});
// 0. undefined
// 1. undefined
// 2. undefined
for (let i in a) {
console.log(i);
}
// 0
// 1
// 2
Object.keys(a);
// ['0', '1', '2']
这就是说，空位就是数组没有这个元素，所以不会被遍历到，而 undefined 则表示数组有这个元素，值是 undefined，所以遍历不会跳过。
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)。
const obj = {
0: "a",
1: "b",
2: "c",
length: 3,
};
obj[0]; // 'a'
obj[1]; // 'b'
obj.length; // 3
obj.push("d"); // TypeError: obj.push is not a function
上面代码中，对象 obj 就是一个类似数组的对象。但是，“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。对象 obj 没有数组的 push 方法，使用该方法就会报错。
“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。
const obj = {
length: 0,
};
obj[3] = "d";
obj.length; // 0
上面代码为对象 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。
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。
// arguments对象
function args() {
return arguments;
}
const arrayLike = args("a", "b");
arrayLike[0]; // 'a'
arrayLike.length; // 2
arrayLike instanceof Array; // false
// DOM元素集
const elts = document.getElementsByTagName("h3");
elts.length; // 3
elts instanceof Array; // false
// 字符串
"abc"[1]; // 'b'
"abc".length; // 3
"abc" instanceof Array; // false
上面代码包含三个例子，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。
数组的 slice 方法可以将“类似数组的对象”变成真正的数组。
const arr = Array.prototype.slice.call(arrayLike);
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。
function print(value, index) {
console.log(index + " : " + value);
}
Array.prototype.forEach.call(arrayLike, print);
上面代码中，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，但是通过 call()，可以把 forEach() 嫁接到 arrayLike 上面调用。
下面的例子就是通过这种方法，在 arguments 对象上面调用 forEach 方法。
// forEach 方法
function logArgs() {
Array.prototype.forEach.call(arguments, function (elem, i) {
console.log(i + ". " + elem);
});
}
// 等同于 for 循环
function logArgs() {
for (let i = 0; i < arguments.length; i++) {
console.log(i + ". " + arguments[i]);
}
}
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
注意，这种方法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。
const arr = Array.prototype.slice.call("abc");
arr.forEach(function (chr) {
console.log(chr);
});
// a
// b
// c
参考链接
- Axel Rauschmayer, Arrays in JavaScript
- Axel Rauschmayer, JavaScript: sparse arrays vs. dense arrays
- Felix Bohm, What They Didn’t Tell You About ES5′s Array Extras
- Juriy Zaytsev, How ECMAScript 5 still does not allow to subclass an array