JavaScript - Операторы

В JavaScript очень много операторов и их можно разделить на следующие группы:

• математические;
• присваивания;
• сравнения;
• строковые;
• условные;
• логические.

Оператор – это просто внутренняя функция JavaScript. При использовании того или иного оператора мы, по сути, просто запускаем ту или иную встроенную функцию, которая выполняет какие-то определённые действия и возвращает результат.

Математические операторы

В JavaScript выделяют следующие математические операторы:

• унарный плюс + и минус -
;
• сложение +;
• вычитание -;
• умножение *;
• деление /;
• остаток от деления %;
• возведение в степень **;
• увеличение значения переменной на 1 ++;
• уменьшение значения переменной на 1 --.

console.log(8 + 4);  // 12
console.log(8 - 4);  // 4
console.log(8 * 4);  // 32
console.log(8 / 4);  // 2
console.log(8 % 3);  // 2  (остатка от деления, т.е. 8 - 3 * 2 = 2)
console.log(2 ** 3); // 8  (возведение числа 2 в степень 3)
let num = 7;
console.log(++num); // 8
console.log(--num); // 7

В результате выполнения математической операции всегда возвращается числовое значение.

5 – 15;      // -10 (1 пример)
'5' - '15';  // -10 (2 пример)

JavaScript – это язык с динамическим приведением типов. Во втором примере оператор минус (–) является математическим и может оперировать только с числами. Для выполнения этой операции JavaScript приведёт значения первого и второго операнда к числам (5 и 15), а затем уже выполнит вычитание.

Ещё один пример с использованием оператора минус (-):

5 - 'px'; // NaN

В этом примере JavaScript приведёт строку «px» к специальному числовому значению NaN. В результате вычисления 5 – NaN будет возвращён результат NaN.

Пример с использованием оператора плюс (+):

5 + 'px';  // "5px"

Оператор плюс (+) не только математический, он также используется для конкатенации (соединения) строк.

Выбор операции при использовании оператора плюс (+) зависит от типа значений операндов. Если хотя бы один из операндов является строкой, то данная операция рассматривается как операция конкатенации строк. В противном случае она будет считаться математической.

В этом примере второй операнд является строкой, следовательно, данная операция будет операцией конкатенацией строк. Т.к. первый операндов не является строкой, то JavaScript приведёт его к ней. В результате будет возвращена строка «5px».

Ещё оператор плюс (+) может применяться к одному операнду:

+5.8;      // 5.8 (при применении к числу унарный оператор + ничего не изменяет)
+'5.8';    // 5.8 (при применении унарного оператора + к не числовому значению приводит его к числу)
+'5.8px';  // NaN (привёл текст к числовому значению NaN)

Унарный оператор плюс (+) в основном используется для явного преобразования не числовых типов данных к числам.

Оператор минус (–), также как и оператор плюс (+) может применяться к одному операнду. Если операнд является числом, то он просто изменит его знак на противоположный. В противном случае, он преобразует значение операнда к числу, а затем изменит его знак на противоположный.

5 + (-10); //-5;
-(-15);    // 15
-'5';      // -5
-'5px';    // NaN

Операторы инкремента (++) и декремента (--) имеют префиксную и постфиксную форму.

var num1, num2;
num1 = 5;
num2 = num1++; // постфиксная форма, т.е. сначала возвращается значение, а затем увеличивается значение переменной num1 на 1.
console.log(num1); // 6
console.log(num2); // 5
num1 = 5;
num2 = ++num1; // префиксная форма, т.е. сначала увеличивается значение переменной num1 на 1, а затем возвращается её значение
console.log(num1); // 6
console.log(num2); // 6

Оператор процент (%) вычисляет остаток от деления первого операнда на второй:

100 % 3; // 1

Как вычисляется остаток от деления показано на картинке:

Операторы присваивания

Оператор равно (=) используется для присвоения (установления) левому операнду (переменной) значение правого операнда.

num = 33;     // присвоим переменной num число 33
num1 = num2;  // присвоим переменной num1 значение переменной num2

В JavaScript имеются ещё составные операторы присваивания: +=, -=, *=, /=, %=, **=, <<=, >>=, >>>=, &=, ^=, |=. Данные операторы выполняют перед присваиванием ещё одну операцию.

Эти операторы являются просто сокращением следующей записи:

operand1 = operand1 operator operand2;
// эта запись имеет тот же смысл что и верхняя
operand1 operator= operand2;

Например:

var x = 7;
x += 8;   // 15
x += '3'; // "153"
x -= 30;  // 123
x **= 2;  // 15129

Операторы сравнения

Операторы сравнения предназначены для сравнения двух операндов. Если сравнение верное, то в качестве результата этой операции возвращается true. В противном случае, значение false.

В JavaScript выделяют следующие операторы сравнения: == (равенство), != (не равенство), === (строгое равенство), !== (строгое не равенство), > (больше), >= (больше или равно), < (меньше), <= (меньше или равно).

// СРАВНЕНИЕ ЧИСЕЛ
5 > 10;        // false
5 === 2 + 3;   // true
7 < 2 * 3;     // false
4 <= 4;        // true
+0 === -0;     // true
// СРАВНЕНИЕ БУЛЕВЫХ ЗНАЧЕНИЙ
true > false;  // true
true == false; // false
// РАВЕНСТВО null и undefined
null == undefined; // true (особенность языка)

Строки сравниваются посимвольно. Т.е. сначала первые символы операндов. Если первый символ первого операнда большое второго, то значит первый операнд больше второго. Если первые символы равны, то сравнивается вторые символы операндов и т.д.

При этом какой символ больше другого определяется по их кодам в таблице Unicode.

// ПРИМЕР 1
// 51 - код символа '3' // '3'.charCodeAt(0)
// 50 - код символа '2' // '2'.charCodeAt(0)
'3' > '25'; // true, т.к. 51 > 50

// ПРИМЕР 2
// 1080 - код символа 'и' // 'и'.charCodeAt(0)
// 1090 - код символа 'т' // 'т'.charCodeAt(0)
'символ' > 'строка'; // false, т.к. 1080 не больше 1090

// ПРИМЕР 3
'домик' > 'дом'; // true, т.к. у него больше символов

При сравнении маленькие и большие буквы алфавита не равны, т.к. имеют разные коды в таблице Unicode. Поэтому при операциях сравнения строки желательно приводить к одному регистру.

// 1044 - код символа 'Д' // 'Д'.charCodeAt(0)
// 1076 - код символа 'д' // 'д'.charCodeAt(0)
'Дом' === 'дом'; // false, т.к. 'Д' не равно 'д'

'Дом'.toLowerCase() === 'дом'.toLowerCase(); // true

Если оба операнда являются объектами, то сравниваются их ссылки.

var
  obj1 = {
    num: 3
  },
  obj2 = {
    num: 3
  },
  obj3 = obj1;

obj1 == obj2;   // false, т.к. переменные имеют разные ссылки
obj1 == obj3;   // true, т.к. переменные ссылаются на один и тот же объект
obj1 === obj3;  // true, т.к. переменные ссылаются на один и тот же объект

Во всех операциях, кроме операций с использованием строго равенства и строго не равенства, JavaScript перед операцией сравнения приводит их к одному типу. Данное действие он конечно же выполняет только в том случае, если операнды имеют разный тип данных.

Если операнды имеют примитивный тип данных, то они приводится при операции сравнения к числу:

'2' == 2;    // true, т.к. строка '2' будет приведена к числу 2
true != 0;   // true, т.к. true будет приведено к 1
false == 0;  // true, т.к. false == true
'' > -5;     // true, т.к. пустая строка будет приведена к 0
'' == false; // true, т.к. пустая строка будет приведена к 0 и false тоже к 0
'5px' == 5;  // false, т.к. строка '5px' будет приведена к NaN

При сравнении объекта с примитивным типом данных, JavaScript вызывает его метод valueOf или toString. Полученное значение, если оно не объект, сравнивается с примитивным типом данных и возвращается результат. Если метод valueOf или toString, то выбрасывается ошибка «Cannot convert object to primitive value».

// ПРИМЕР 1
var obj = {
  num: 5,
  toString: function () {
    return this.num;
  }
};
obj == 5; // true

// ПРИМЕР 2
var
  arr = [4, 5, 6],
  str = '4,5,6';
arr == str; // true

В большинстве случаев при выполнении операций равенства или не равенства, их желательно выполнять с использованием операторов === и !==. Применение данных операторов позволит исключить неожиданные ситуации при сравнении операндов с различным типом данных.

2 === '2';  // false, т.к. тип данных разный
true === 1; // false, т.к. тип данных разный

Строковые операторы

Для выполнения операций со строками в JavaScript нет никаких специальных операторов.

Для конкатенации (соединения) строк используется оператор плюс (+). Данный оператор применяется не только для соединения строк, но также и для сложения чисел. Кроме этого, данный оператор может использоваться с одним операндом. Этот вариант применение оператора, в основном используется тогда, когда нужно некоторое значение привести к числу.

"одна строка " + "другая строка"; // "одна строка другая строка" (использование оператора + для сложения строк)
7 + 8; // 15 (использование оператора + для сложения чисел)
+'7'; // 7 (использование оператора + для приведения строки к числу)

Для сравнения строк используются операторы строго равенства (===), больше (>), меньше (<) и др. Т.е. точно такие же операторы которые используются для сравнения чисел, объектов и других типов данных.

var str = "некоторый текст";
str === "некоторый текст"; // true

Побитовые операторы

Побитовые операторы предназначены для выполнения логических операций над целыми числами, а точнее над их двоичными представлениями.

Представление числа в двоичной системе осуществляется посредством 32 битов:

// 5  => 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
// 10 => 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010

В JavaScript имеются следующие побитовые операторы:

• побитовое И &;
• побитовое ИЛИ |;
• побитовое НЕ ~;
• исключающее ИЛИ ^;
• сдвиг влево <<;
• сдвиг вправо >>;
• сдвиг вправо с заполнением нулями >>>.

Пример с &:

5 & 10; // 0
// 5      => ... 0000 0101
// 10     => ... 0000 1010
// 5 & 10 => ... 0000 0000
// 0 в двоичной (2) или 0 в десятичной (10)

5 & 7; // 5
// 5      => ... 0000 0101
// 7      => ... 0000 0111
// 5 & 7  => ... 0000 0101
// 101 в двоичной (2) или 5 в десятичной (10)

Выполнение логической операции «И» осуществляется для каждой пары битов, находящихся на одинаковых позициях в двоичных представлениях операндов. Логическое «И» работает так: 0 & 0 = 0, 1 & 0 = 0, 0 & 1 = 0 и 1 & 1 = 1.

Пример с |:

5 | 10; // 15
// 5      => ... 0000 0101
// 10     => ... 0000 1010
// 5 | 10 => ... 0000 1111
// 1111(2) или 15(10)

5 | 4; // 5
// 5      => ... 0000 0101
// 4      => ... 0000 0100
// 5 | 4  => ... 0000 0101
// 101(2) или 5(10)

Выполнение логической операции «ИЛИ» осуществляется для каждой пары битов, находящихся на одинаковых позициях в двоичных представлениях операндов. Логическое «ИЛИ» работает так: 0 | 0 = 0, 1 | 0 = 1, 0 | 1 = 1 и 1 | 1 = 1.

Примеры с ^:

5 ^ 7; // 2
// 5      => ... 0000 0101
// 7      => ... 0000 0111
// 5 ^ 7  => ... 0000 0010
// 10(2) или 2(10)

5 ^ 4; // 1
// 5      => ... 0000 0101
// 4      => ... 0000 0100
// 5 ^ 4  => ... 0000 0001
// 1(2) или 1(10)

Выполнение логической операции «исключающее ИЛИ» осуществляется для каждой пары битов, находящихся на одинаковых позициях в двоичных представлениях операндов. «Исключающее ИЛИ» работает так: 0 ^ 0 = 0, 1 ^ 0 = 1, 0 ^ 1 = 1 и 1 ^ 1 = 0.

Пример с ~:

~5; // -6
// 5       => 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
// ~5 (-6) => 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

Выполнение логической операции «НЕ» осуществляется для каждого бита двоичного представления операнда (число 0 заменяется на 1, а 1 на 0).

Пример с <<:

5 << 3; // 40
// 5      => 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
// 5 << 3 => 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1000
// 101000(2) или 40(10)

В operand1 << operand2 оператор << сдвигает двоичное представление operand1 на количество битов, указанных посредством второго операнда operand2, добавляя нули справа.

Пример с >>:

45 >> 3; // 5
// 45      => 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1101
// 45 >> 3 => 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
// 101(2) или 5(10)

В operand1 >> operand2 оператор >> сдвигает двоичное представление operand1 на количество битов, указанных посредством второго операнда operand2. При этом лишние биты, сдвинутые вправо, отбрасываются.

Пример с >>>:

-30 >>> 3; // 536870908
// -30       => 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 0010
// -30 >>> 3 => 0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
// 11111111111111111111111111100(2) = 536870908(10)

В operand1 >>> operand2 оператор >>> сдвигает двоичное представление operand1 на количество битов, указанных посредством второго операнда operand2. При этом лишние биты, сдвинутые вправо, отбрасываются; число слева дополняется нулевыми битами.

Приоритет операторов

Операторов в JavaScript как вы уже знаете очень много. У всех них имеется определённый приоритет. Без него не обойтись, когда выражение строится с использованием нескольких операторов. В этом случае их приоритет будет определять порядок, в соответствии с которым они выполняются. Операторы, имеющие более высокий приоритет выполняются первыми:

3 - 5 * 4 + 2 // -15

В этом примере оператор * имеет более высокий приоритет. Поэтому сначала выполнится умножение, а потом вычитание и сложение.

Но с использованием оператора «группировка» ( ... ) порядок выполнения выражение будет другим, т.к. он имеет более высокий приоритет чем *:

(3 - 5) * (4 + 2) // -12

Список операторов, упорядоченных по приоритету (от более высокого к низкому, через тире указана их специфичность):

1. Группировка () – не определено;
2. Доступ к свойствам ., [], вызов функции (), ?. – слева направо, создание экземпляра объекта со списком аргументов new – не определено;
3. создание экземпляра объекта без аргументов new – справа налево;
4. Постфиксный инкремент ++ и декремент -- – не определено;
5. Логическое ! и побитовое отрицание ~, унарный плюс + и минус -, префиксный инкремент ++ и декремент --, typeof, void, delete, await – справа налево;
6. Возведение в степень ** – справа налево;
7. *, /, % – слева направо;
8. Сложение +, вычитание - – слева направо;
9. <<, >> и >>> – слева направо;
10. <, <=, > и >=, in и instanceof – слева направо;
11. ==, !=, === и !== – слева направо;
12. & – слева направо;
13. ^ – слева направо;
14. | – слева направо;
15. && – слева направо;
16. || и ?? – слева направо;
17. Условный тернарный оператор ?: – справа налево;
18. =, +=, -=, **=, *=, /=, %=, **=, <<=, >>=, >>>=, &=, ^=, |=, &&=, ||= и ??= – слева направо, yield и yield* – справа налево;
19. Запятая , – слева направо.

Пример выражения:

20 * 3 % 2 // 0

В этом выражении операторы * и % имеют одинаковый приоритет, поэтому порядок выполнения этого выражения будет определяться в соответствии с ассоциативностью. Т.к. оператор * имеет левую ассоциативность (слева направо), то сначала будет выполнено 20 * 3, а потом остаток от деления. Другими словами, это выражение будет обрабатываться так:

(20 * 3) % 2 // 0

Если бы оператор * имел бы правую ассоциативность, то это выражение интерпретировалась бы так:

20 * (3 % 2) // 20

Например, оператор присваивания имеет правую ассоциативность (справа налево):

let a, b;
a = b = 7;

Т.е. в этом выражении сначала выполнится b = 7, а затем результат этого выражения будет присвоен переменной a. Т.е. так:

a = (b = 7);