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JavaScript Array 对象

2017-06-23 14:46:13 更新

构造函数

Array是JavaScript的内置对象，同时也是一个构造函数，可以用它生成新的数组。

var arr = new Array(2);
arr.length // 2
arr // [ undefined x 2 ]

上面代码中，Array构造函数的参数2，表示生成一个两个成员的数组，每个位置都是空值。

如果没有使用new，运行结果也是一样的。

var arr = new Array(2);
// 等同于
var arr = Array(2);

Array构造函数有一个很大的问题，就是不同的参数，会导致它的行为不一致。

// 无参数时，返回一个空数组
new Array() // []

// 单个正整数参数，表示返回的新数组的长度
new Array(1) // [ undefined ]
new Array(2) // [ undefined x 2 ]

// 非正整数的数值作为参数，会报错
new Array(3.2) // RangeError: Invalid array length
new Array(-3) // RangeError: Invalid array length

// 单个非正整数参数（比如字符串、布尔值、对象等），
// 则该参数是返回的新数组的成员
new Array('abc') // ['abc']
new Array([1]) // [Array[1]]

// 多参数时，所有参数都是返回的新数组的成员
new Array(1, 2) // [1, 2]
new Array('a', 'b', 'c') // ['a', 'b', 'c']

从上面代码可以看到，Array作为构造函数，行为很不一致。因此，不建议使用它生成新数组，直接使用数组字面量是更好的做法。

// bad
var arr = new Array(1, 2);

// good
var arr = [1, 2];

注意，如果参数是一个正整数，返回数组的成员都是空位。虽然读取的时候返回undefined，但实际上该位置没有任何值。虽然可以取到length属性，但是取不到键名。

var arr = new Array(3);
arr.length // 3

arr[0] // undefined
arr[1] // undefined
arr[2] // undefined

0 in arr // false
1 in arr // false
2 in arr // false

上面代码中，arr是一个长度为3的空数组。虽然可以取到每个位置的键值undefined，但是所有的键名都取不到。

Array.isArray()

Array.isArray方法用来判断一个值是否为数组。它可以弥补typeof运算符的不足。

var a = [1, 2, 3];

typeof a // "object"
Array.isArray(a) // true

上面代码中，typeof运算符只能显示数组的类型是Object，而Array.isArray方法可以对数组返回true。

Array实例的方法

valueOf()，toString()

valueOf方法返回数组本身。

var a = [1, 2, 3];
a.valueOf() // [1, 2, 3]

toString方法返回数组的字符串形式。

var a = [1, 2, 3];
a.toString() // "1,2,3"

var a = [1, 2, 3, [4, 5, 6]];
a.toString() // "1,2,3,4,5,6"

push()

push方法用于在数组的末端添加一个或多个元素，并返回添加新元素后的数组长度。注意，该方法会改变原数组。

var a = [];

a.push(1) // 1
a.push('a') // 2
a.push(true, {}) // 4
a // [1, 'a', true, {}]

上面代码使用push方法，先后往数组中添加了四个成员。

如果需要合并两个数组，可以这样写。

var a = [1, 2, 3];
var b = [4, 5, 6];

Array.prototype.push.apply(a, b)
// 或者
a.push.apply(a, b)

// 上面两种写法等同于
a.push(4, 5, 6)

a // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

push方法还可以用于向对象添加元素，添加后的对象变成类似数组的对象，即新加入元素的键对应数组的索引，并且对象有一个length属性。

var a = {a: 1};

[].push.call(a, 2);
a // {a:1, 0:2, length: 1}

[].push.call(a, [3]);
a // {a:1, 0:2, 1:[3], length: 2}

pop()

pop方法用于删除数组的最后一个元素，并返回该元素。注意，该方法会改变原数组。

var a = ['a', 'b', 'c'];

a.pop() // 'c'
a // ['a', 'b']

对空数组使用pop方法，不会报错，而是返回undefined。

[].pop() // undefined

push和pop结合使用，就构成了“后进先出”的栈结构（stack）。

join()

join方法以参数作为分隔符，将所有数组成员组成一个字符串返回。如果不提供参数，默认用逗号分隔。

var a = [1, 2, 3, 4];

a.join(' ') // '1 2 3 4'
a.join(' | ') // "1 | 2 | 3 | 4"
a.join() // "1,2,3,4"

如果数组成员是undefined或null或空位，会被转成空字符串。

[undefined, null].join('#')
// '#'

['a',, 'b'].join('-')
// 'a--b'

通过call方法，这个方法也可以用于字符串。

Array.prototype.join.call('hello', '-')
// "h-e-l-l-o"

join方法也可以用于类似数组的对象。

var obj = { 0: 'a', 1: 'b', length: 2 };
Array.prototype.join.call(obj, '-')
// 'a-b'

concat()

concat方法用于多个数组的合并。它将新数组的成员，添加到原数组的尾部，然后返回一个新数组，原数组不变。

['hello'].concat(['world'])
// ["hello", "world"]

['hello'].concat(['world'], ['!'])
// ["hello", "world", "!"]

除了接受数组作为参数，concat也可以接受其他类型的值作为参数。它们会作为新的元素，添加数组尾部。

[1, 2, 3].concat(4, 5, 6)
// [1, 2, 3, 4, 5, 6]

// 等同于
[1, 2, 3].concat(4, [5, 6])
[1, 2, 3].concat([4], [5, 6])

如果不提供参数，concat方法返回当前数组的一个浅拷贝。所谓“浅拷贝”，指的是如果数组成员包括复合类型的值（比如对象），则新数组拷贝的是该值的引用。

var obj = { a:1 };
var oldArray = [obj];

var newArray = oldArray.concat();

obj.a = 2;
newArray[0].a // 2

上面代码中，原数组包含一个对象，concat方法生成的新数组包含这个对象的引用。所以，改变原对象以后，新数组跟着改变。事实上，只要原数组的成员中包含对象，concat方法不管有没有参数，总是返回该对象的引用。

concat方法也可以用于将对象合并为数组，但是必须借助call方法。

[].concat.call({a: 1}, {b: 2})
// [{ a: 1 }, { b: 2 }]

[].concat.call({a: 1}, [2])
// [{a: 1}, 2]

[2].concat({a: 1})
// [2, {a: 1}]

shift()

shift方法用于删除数组的第一个元素，并返回该元素。注意，该方法会改变原数组。

var a = ['a', 'b', 'c'];

a.shift() // 'a'
a // ['b', 'c']

shift方法可以遍历并清空一个数组。

var list = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
var item;

while (item = list.shift()) {
  console.log(item);
}

list // []

push和shift结合使用，就构成了“先进先出”的队列结构（queue）。

unshift()

unshift方法用于在数组的第一个位置添加元素，并返回添加新元素后的数组长度。注意，该方法会改变原数组。

var a = ['a', 'b', 'c'];

a.unshift('x'); // 4
a // ['x', 'a', 'b', 'c']

unshift方法可以在数组头部添加多个元素。

var arr = [ 'c', 'd' ];
arr.unshift('a', 'b') // 4
arr // [ 'a', 'b', 'c', 'd' ]

reverse()

reverse方法用于颠倒数组中元素的顺序，返回改变后的数组。注意，该方法将改变原数组。

var a = ['a', 'b', 'c'];

a.reverse() // ["c", "b", "a"]
a // ["c", "b", "a"]

slice()

slice方法用于提取原数组的一部分，返回一个新数组，原数组不变。

它的第一个参数为起始位置（从0开始），第二个参数为终止位置（但该位置的元素本身不包括在内）。如果省略第二个参数，则一直返回到原数组的最后一个成员。

// 格式
arr.slice(start_index, upto_index);

// 用法
var a = ['a', 'b', 'c'];

a.slice(0) // ["a", "b", "c"]
a.slice(1) // ["b", "c"]
a.slice(1, 2) // ["b"]
a.slice(2, 6) // ["c"]
a.slice() // ["a", "b", "c"]

上面代码中，最后一个例子slice没有参数，实际上等于返回一个原数组的拷贝。

如果slice方法的参数是负数，则表示倒数计算的位置。

var a = ['a', 'b', 'c'];
a.slice(-2) // ["b", "c"]
a.slice(-2, -1) // ["b"]

上面代码中，-2表示倒数计算的第二个位置，-1表示倒数计算的第一个位置。

如果参数值大于数组成员的个数，或者第二个参数小于第一个参数，则返回空数组。

var a = ['a', 'b', 'c'];
a.slice(4) // []
a.slice(2, 1) // []

slice方法的一个重要应用，是将类似数组的对象转为真正的数组。

Array.prototype.slice.call({ 0: 'a', 1: 'b', length: 2 })
// ['a', 'b']

Array.prototype.slice.call(document.querySelectorAll("div"));
Array.prototype.slice.call(arguments);

上面代码的参数都不是数组，但是通过call方法，在它们上面调用slice方法，就可以把它们转为真正的数组。

splice()

splice方法用于删除原数组的一部分成员，并可以在被删除的位置添加入新的数组成员，返回值是被删除的元素。注意，该方法会改变原数组。

splice的第一个参数是删除的起始位置，第二个参数是被删除的元素个数。如果后面还有更多的参数，则表示这些就是要被插入数组的新元素。

// 格式
arr.splice(index, count_to_remove, addElement1, addElement2, ...);

// 用法
var a = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'];
a.splice(4, 2) // ["e", "f"]
a // ["a", "b", "c", "d"]

上面代码从原数组4号位置，删除了两个数组成员。

var a = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'];
a.splice(4, 2, 1, 2) // ["e", "f"]
a // ["a", "b", "c", "d", 1, 2]

上面代码除了删除成员，还插入了两个新成员。

起始位置如果是负数，就表示从倒数位置开始删除。

var a = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'];
a.splice(-4, 2) // ["c", "d"]

上面代码表示，从倒数第四个位置c开始删除两个成员。

如果只是单纯地插入元素，splice方法的第二个参数可以设为0。

var a = [1, 1, 1];

a.splice(1, 0, 2) // []
a // [1, 2, 1, 1]

如果只提供第一个参数，等同于将原数组在指定位置拆分成两个数组。

var a = [1, 2, 3, 4];
a.splice(2) // [3, 4]
a // [1, 2]

sort()

sort方法对数组成员进行排序，默认是按照字典顺序排序。排序后，原数组将被改变。

['d', 'c', 'b', 'a'].sort()
// ['a', 'b', 'c', 'd']

[4, 3, 2, 1].sort()
// [1, 2, 3, 4]

[11, 101].sort()
// [101, 11]

[10111, 1101, 111].sort()
// [10111, 1101, 111]

上面代码的最后两个例子，需要特殊注意。sort方法不是按照大小排序，而是按照对应字符串的字典顺序排序。也就是说，数值会被先转成字符串，再按照字典顺序进行比较，所以101排在11的前面。

如果想让sort方法按照自定义方式排序，可以传入一个函数作为参数，表示按照自定义方法进行排序。该函数本身又接受两个参数，表示进行比较的两个元素。如果返回值大于0，表示第一个元素排在第二个元素后面；其他情况下，都是第一个元素排在第二个元素前面。

[10111, 1101, 111].sort(function (a, b) {
  return a - b;
})
// [111, 1101, 10111]

[
  { name: "张三", age: 30 },
  { name: "李四", age: 24 },
  { name: "王五", age: 28  }
].sort(function (o1, o2) {
  return o1.age - o2.age;
})
// [
//   { name: "李四", age: 24 },
//   { name: "王五", age: 28  },
//   { name: "张三", age: 30 }
// ]

map()

map方法对数组的所有成员依次调用一个函数，根据函数结果返回一个新数组。

var numbers = [1, 2, 3];

numbers.map(function (n) {
  return n + 1;
});
// [2, 3, 4]

numbers
// [1, 2, 3]

上面代码中，numbers数组的所有成员都加上1，组成一个新数组返回，原数组没有变化。

map方法接受一个函数作为参数。该函数调用时，map方法会将其传入三个参数，分别是当前成员、当前位置和数组本身。

[1, 2, 3].map(function(elem, index, arr) {
  return elem * index;
});
// [0, 2, 6]

上面代码中，map方法的回调函数的三个参数之中，elem为当前成员的值，index为当前成员的位置，arr为原数组（[1, 2, 3]）。

map方法不仅可以用于数组，还可以用于字符串，用来遍历字符串的每个字符。但是，不能直接使用，而要通过函数的call方法间接使用，或者先将字符串转为数组，然后使用。

var upper = function (x) {
  return x.toUpperCase();
};

[].map.call('abc', upper)
// [ 'A', 'B', 'C' ]

// 或者
'abc'.split('').map(upper)
// [ 'A', 'B', 'C' ]

其他类似数组的对象（比如document.querySelectorAll方法返回DOM节点集合），也可以用上面的方法遍历。

map方法还可以接受第二个参数，表示回调函数执行时this所指向的对象。

var arr = ['a', 'b', 'c'];

[1, 2].map(function(e){
  return this[e];
}, arr)
// ['b', 'c']

上面代码通过map方法的第二个参数，将回调函数内部的this对象，指向arr数组。

如果数组有空位，map方法的回调函数在这个位置不会执行，会跳过数组的空位。

var f = function(n){ return n + 1 };

[1, undefined, 2].map(f) // [2, NaN, 3]
[1, null, 2].map(f) // [2, 1, 3]
[1, , 2].map(f) // [2, , 3]

上面代码中，map方法不会跳过undefined和null，但是会跳过空位。

下面的例子会更清楚地说明这一点。

Array(2).map(function (){
  console.log('enter...');
  return 1;
})
// [, ,]

上面代码中，map方法根本没有执行，直接返回了Array(2)生成的空数组。

forEach()

forEach方法与map方法很相似，也是遍历数组的所有成员，执行某种操作，但是forEach方法一般不返回值，只用来操作数据。如果需要有返回值，一般使用map方法。

forEach方法的参数与map方法一致，也是一个函数，数组的所有成员会依次执行该函数。它接受三个参数，分别是当前位置的值、当前位置的编号和整个数组。

function log(element, index, array) {
  console.log('[' + index + '] = ' + element);
}

[2, 5, 9].forEach(log);
// [0] = 2
// [1] = 5
// [2] = 9

上面代码中，forEach遍历数组不是为了得到返回值，而是为了在屏幕输出内容，所以应该使用forEach方法，而不是map方法，虽然后者也可以实现同样目的。

forEach方法也可以接受第二个参数，用来绑定回调函数的this关键字。

var out = [];

[1, 2, 3].forEach(function(elem) {
  this.push(elem * elem);
}, out);

out // [1, 4, 9]

上面代码中，空数组out是forEach方法的第二个参数，结果，回调函数内部的this关键字就指向out。这个参数对于多层this非常有用，因为多层this通常指向是不一致的。

var obj = {
  name: '张三',
  times: [1, 2, 3],
  print: function () {
    this.times.forEach(function (n) {
      console.log(this.name);
    });
  }
};

obj.print()
// 没有任何输出

上面代码中，obj.print方法有两层this，它们的指向是不一致的。外层的this.times指向obj对象，内层的this.name指向顶层对象window（详细解释参见《面向对象编程》一章）。这显然是违背原意的，解决方法就是使用forEach方法的第二个参数固定this。

var obj = {
  name: '张三',
  times: [1, 2, 3],
  print: function () {
    this.times.forEach(function (n) {
      console.log(this.name);
    }, this);
  }
};

obj.print()
// 张三
// 张三
// 张三

注意，forEach方法无法中断执行，总是会将所有成员遍历完。如果希望符合某种条件时，就中断遍历，要使用for循环。

var arr = [1, 2, 3];

for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
  if (arr[i] === 2) break;
  console.log(arr[i]);
}
// 2

上面代码中，执行到数组的第二个成员时，就会中断执行。forEach方法做不到这一点。

forEach方法会跳过数组的空位。

var log = function (n) {
 console.log(n + 1);
};

[1, undefined, 2].forEach(log)
// 2
// NaN
// 3

[1, null, 2].forEach(log)
// 2
// 1
// 3

[1, , 2].forEach(log)
// 2
// 3

上面代码中，forEach方法不会跳过undefined和null，但会跳过空位。

forEach方法也可以用于类似数组的对象和字符串。

var obj = {
  0: 1,
  a: 'hello',
  length: 1
}

Array.prototype.forEach.call(obj, function (elem, i) {
  console.log( i + ':' + elem);
});
// 0:1

var str = 'hello';
Array.prototype.forEach.call(str, function (elem, i) {
  console.log( i + ':' + elem);
});
// 0:h
// 1:e
// 2:l
// 3:l
// 4:o

上面代码中，obj是一个类似数组的对象，forEach方法可以遍历它的数字键。forEach方法也可以遍历字符串。

filter()

filter方法的参数是一个函数，所有数组成员依次执行该函数，返回结果为true的成员组成一个新数组返回。该方法不会改变原数组。

[1, 2, 3, 4, 5].filter(function (elem) {
  return (elem > 3);
})
// [4, 5]

上面代码将大于3的原数组成员，作为一个新数组返回。

再看一个例子。

var arr = [0, 1, 'a', false];

arr.filter(Boolean)
// [1, "a"]

上面例子中，通过filter方法，返回数组arr里面所有布尔值为true的成员。

filter方法的参数函数可以接受三个参数，第一个参数是当前数组成员的值，这是必需的，后两个参数是可选的，分别是当前数组成员的位置和整个数组。

[1, 2, 3, 4, 5].filter(function (elem, index, arr) {
  return index % 2 === 0;
});
// [1, 3, 5]

上面代码返回偶数位置的成员组成的新数组。

filter方法还可以接受第二个参数，指定测试函数所在的上下文对象（即this对象）。

var Obj = function () {
  this.MAX = 3;
};

var myFilter = function (item) {
  if (item > this.MAX) {
    return true;
  }
};

var arr = [2, 8, 3, 4, 1, 3, 2, 9];
arr.filter(myFilter, new Obj())
// [8, 4, 9]

上面代码中，测试函数myFilter内部有this对象，它可以被filter方法的第二个参数绑定。上例中，myFilter的this绑定了Obj对象的实例，返回大于3的成员。

some()，every()

这两个方法类似“断言”（assert），用来判断数组成员是否符合某种条件。

它们接受一个函数作为参数，所有数组成员依次执行该函数，返回一个布尔值。该函数接受三个参数，依次是当前位置的成员、当前位置的序号和整个数组。

some方法是只要有一个数组成员的返回值是true，则整个some方法的返回值就是true，否则false。

var arr = [1, 2, 3, 4, 5];
arr.some(function (elem, index, arr) {
  return elem >= 3;
});
// true

上面代码表示，如果存在大于等于3的数组成员，就返回true。

every方法则是所有数组成员的返回值都是true，才返回true，否则false。

var arr = [1, 2, 3, 4, 5];
arr.every(function (elem, index, arr) {
  return elem >= 3;
});
// false

上面代码表示，只有所有数组成员大于等于3，才返回true。

注意，对于空数组，some方法返回false，every方法返回true，回调函数都不会执行。

function isEven(x) { return x % 2 === 0 }

[].some(isEven) // false
[].every(isEven) // true

some和every方法还可以接受第二个参数，用来绑定函数中的this关键字。

reduce()，reduceRight()

reduce方法和reduceRight方法依次处理数组的每个成员，最终累计为一个值。

它们的差别是，reduce是从左到右处理（从第一个成员到最后一个成员），reduceRight则是从右到左（从最后一个成员到第一个成员），其他完全一样。

这两个方法的第一个参数都是一个函数。该函数接受以下四个参数。

累积变量，默认为数组的第一个成员
当前变量，默认为数组的第二个成员
当前位置（从0开始）
原数组

这四个参数之中，只有前两个是必须的，后两个则是可选的。

下面的例子求数组成员之和。

[1, 2, 3, 4, 5].reduce(function(x, y){
  console.log(x, y)
  return x + y;
});
// 1 2
// 3 3
// 6 4
// 10 5
//最后结果：15

上面代码中，第一轮执行，x是数组的第一个成员，y是数组的第二个成员。从第二轮开始，x为上一轮的返回值，y为当前数组成员，直到遍历完所有成员，返回最后一轮计算后的x。

利用reduce方法，可以写一个数组求和的sum方法。

Array.prototype.sum = function (){
  return this.reduce(function (partial, value) {
    return partial + value;
  })
};

[3, 4, 5, 6, 10].sum()
// 28

如果要对累积变量指定初值，可以把它放在reduce方法和reduceRight方法的第二个参数。

[1, 2, 3, 4, 5].reduce(function(x, y){
  return x + y;
}, 10);
// 25

上面代码指定参数x的初值为10，所以数组从10开始累加，最终结果为25。注意，这时y是从数组的第一个成员开始遍历。

第二个参数相当于设定了默认值，处理空数组时尤其有用。

function add(prev, cur) {
  return prev + cur;
}

[].reduce(add)
// TypeError: Reduce of empty array with no initial value
[].reduce(add, 1)
// 1

上面代码中，由于空数组取不到初始值，reduce方法会报错。这时，加上第二个参数，就能保证总是会返回一个值。

下面是一个reduceRight方法的例子。

function substract(prev, cur) {
  return prev - cur;
}

[3, 2, 1].reduce(substract) // 0
[3, 2, 1].reduceRight(substract) // -4

上面代码中，reduce方法相当于3减去2再减去1，reduceRight方法相当于1减去2再减去3。

由于reduce方法依次处理每个元素，所以实际上还可以用它来搜索某个元素。比如，下面代码是找出长度最长的数组元素。

function findLongest(entries) {
  return entries.reduce(function (longest, entry) {
    return entry.length > longest.length ? entry : longest;
  }, '');
}

findLongest(['aaa', 'bb', 'c']) // "aaa"

indexOf()，lastIndexOf()

indexOf方法返回给定元素在数组中第一次出现的位置，如果没有出现则返回-1。

var a = ['a', 'b', 'c'];

a.indexOf('b') // 1
a.indexOf('y') // -1

indexOf方法还可以接受第二个参数，表示搜索的开始位置。

['a', 'b', 'c'].indexOf('a', 1) // -1

上面代码从1号位置开始搜索字符a，结果为-1，表示没有搜索到。

lastIndexOf方法返回给定元素在数组中最后一次出现的位置，如果没有出现则返回-1。

var a = [2, 5, 9, 2];
a.lastIndexOf(2) // 3
a.lastIndexOf(7) // -1

注意，如果数组中包含NaN，这两个方法不适用，即无法确定数组成员是否包含NaN。

[NaN].indexOf(NaN) // -1
[NaN].lastIndexOf(NaN) // -1

这是因为这两个方法内部，使用严格相等运算符（===）进行比较，而NaN是唯一一个不等于自身的值。

链式使用

上面这些数组方法之中，有不少返回的还是数组，所以可以链式使用。

var users = [
  {name: 'tom', email: 'tom@example.com'},
  {name: 'peter', email: 'peter@example.com'}
];

users
.map(function (user) {
  return user.email;
})
.filter(function (email) {
  return /^t/.test(email);
})
.forEach(alert);
// 弹出tom@example.com

上面代码中，先产生一个所有Email地址组成的数组，然后再过滤出以t开头的Email地址。

参考链接

Nicolas Bevacqua, Fun with JavaScript Native Array Functions

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