Numbers and dates

Dieses Kapitel ist eine Einleitung in die Nutzung von Nummern und Daten in JavaScript.

Nummern

In JavaScript sind alle Nummern als double-precision 64-Bit Binärformat IEEE 754 umgesetzt (z.b. eine Zahl zwischen -(253 -1) and 253 -1). Es gibt keinen extra Datentypen für ganze Zahlen (z. B. Integer in anderen Programmiersprachen). Neben der Repräsentation von Gleitkommazahlen hat der Nummern Typ noch drei symbolische Werte: +Infinity, -Infinity, und NaN (not-a-number; keine Nummer). Siehe auch in das Kapitel JavaScript Datentypen und Strukturen für den Umgang mit anderen primitiven Typen in JavaScript.

Es gibt vier verschiedene Nummernliterale: Dezimal-, Binär-, Oktal- und Hexadezimalzahlen.

Dezimalzahlen

1234567890
42

// Vorsichtig mit führenden Nullen in der Darstellung:

0888 // wird zu 888 Dezimal
0777 // wird im non-strict Modus zu 511 in Dezimal

Zu beachten ist, dass das Dezimalliteral mit einer 0 beginnen kann, jedoch wird die Zahl als Oktalzahl interpretiert, wenn die nächste Zahl nach der 0 kleiner als 8 ist.

Binärzahlen

Die Syntax von Binärzahlen schreibt vor, dass die Zahl mit einer 0 gefolgt von einem "B" (0b oder 0B) beginnen muss. Wenn die Ziffern nach dem 0b nicht 0 oder 1 sind, wird der folgenden SyntaxError erzeugt: "Missing binary digits after 0b".

var FLT_SIGNBIT  = 0b10000000000000000000000000000000; // 2147483648
var FLT_EXPONENT = 0b01111111100000000000000000000000; // 2139095040
var FLT_MANTISSA = 0B00000000011111111111111111111111; // 8388607

Oktalzahlen

Die Syntax von Oktalzahlen schreibt vor, dass die Nummern mit einer 0 beginnen. Dahinter sind Ziffern mit den Werten 0 bis 7 möglich. Wenn die Ziffern größer als 7 sind, wird die Zahl als Dezimalzahl interpretiert.

var n = 0755; // 493
var m = 0644; // 420

Der Strict mode aus ECMAScript 5 verbietet Oktalzahlen. Die Syntax der Oktalzahlen ist in ECMAScript 5 nicht vorhanden, jedoch wird es von allen Browser, durch eine führende 0, unterstützt: 0644 === 420 und "\045" === "%". In ECMAScript 6 sind Oktalzahlen erlaubt, jedoch nur mit dem Präfix "0o":

var a = 0o10; // ES6: Octal

Hexadezimalzahlen

Hexadezimalzahlen können geschrieben werden, indem der Präfix 0x oder 0X genutzt wird. Wenn die Ziffern nach 0x nicht eines der Zeichen 0123456789ABCDEF entspricht, wird folgender SyntaxError  erzeugt: "Identifier starts immediately after numeric literal".

0xFFFFFFFFFFFFFFFFF // 295147905179352830000
0x123456789ABCDEF   // 81985529216486900
0XA                 // 10

Potenzierung

1E3   // 1000
2e6   // 2000000
0.1e2 // 10

Number Objekt

Das vordefinierte Number Objekt enthält Eigenschaften für nummerische Konstanten, wie zum Beispiel Maximalwerte, not-a-number (keine Nummer) und Unendlich. Man kann die Werte dieser Eigenschaften nicht ändern. Die Eigenschaften werden folgendermaßen eingesetzt:

var biggestNum = Number.MAX_VALUE;
var smallestNum = Number.MIN_VALUE;
var infiniteNum = Number.POSITIVE_INFINITY;
var negInfiniteNum = Number.NEGATIVE_INFINITY;
var notANum = Number.NaN;

Man verweist immer auf die Eigenschaften des vordefinierten Number Objekt (wie oben gezeigt) und nicht auf die Eigenschaft eines selbst erstellten Number Objektes.

Die folgende Tabelle fasst du Eigenschaften des Number Objektes zusammen:

Eigenschaften von Number
Eigenschaft Beschreibung
Number.MAX_VALUE Die größte repräsentierbare Zahl
Number.MIN_VALUE Die kleinste repräsentierbare Zahl
Number.NaN Spezieller Wert für "keine Zahl" ("not a number")
Number.NEGATIVE_INFINITY Spezieller Wert für negativ Unendlich; wird bei einem Overflow zurückgegeben.
Number.POSITIVE_INFINITY Spezieller Wert für positiv Unendlich; wird bei einem Overflow zurückgegeben.
Number.EPSILON Der Unterschied zwischen eins und der kleinsten Zahl größer als eins, die als Number repräsentiert werden kann.
Number.MIN_SAFE_INTEGER Kleinste sichere ganze Zahl in JavaScript.
Number.MAX_SAFE_INTEGER Größte sichere ganze Zahl in JavaScript.
Methoden von Number
Methode Beschreibung
Number.parseFloat() Liest eine String-Argument ein und gibt eine Floating-Point Zahl zurück.
Macht das gleiche wie die globale parseFloat() Funktion.
Number.parseInt() Liest eine String-Argument ein und gibt eine ganze Zahl in der spezifizierten Basis zurück.
Macht das gleiche wie die globale parseInt() Funktion.
Number.isFinite() Erkennt, ob ein übergebener Wert eine endliche Zahl ist.
Number.isInteger() Erkennt, ob ein übergebener Wert eine ganze Zahl ist.
Number.isNaN() Erkennt, ob ein übergebener Wert NaN ist. Diese Funktion ist eine robustere Version der globalen isNaN() Funktion
Number.isSafeInteger() Erkennt, ob ein übergebener Wert eine sichere ganze Zahl ist.

Der Number Prototyp enthält Methoden zum Zurückgeben von Informationen eines Number Objekts in verschiedenen Formaten. Die folgende Tabelle fasst die Methoden von Number.prototype zusammen:

Methoden von Number.prototype
Methode Beschreibung
toExponential() Gibt eine String-Repräsentation der Zahl in Exponential-Notation zurück.
toFixed() Gibt eine String-Repräsentation der Zahl in Festkomma-Notation zurück.
toPrecision() Gibt eine String-Repräsentation der Zahl in einer spezifizierten Präzision in der Festkomma-Notation zurück.

Math Objekt

Das eingebaute Math Objekt hat Eigenschaften und Methoden für mathematische Konstanten und Funktionen. Zum Beispiel enthält die Eigenschaft PI des Math Objektes den Wert von Pi (3,141...), welche wie folgt in einer Anwendung eingesetzt wird:

Math.PI

Genauso sind mathematische Standardfunktionen Methoden von Math. Dabei sind trigonometrische, logarithmische, exponentielle und ander Funktionen enthalten. Zum Beispiel wird eine trigonometrische Funktion wie folgt eingesetzt:

Math.sin(1.56)

Alle trigonometrischen Funktionen von Math erwarten Argumente im Radiantenmaß.

Die folgende Tabelle fasst die Methoden des Math Objektes zusammen:

Methoden von Math
Methode Beschreibung
abs() Absoluter Wert.
sin(), cos(), tan() Trigonometrische Standardfunktionen; Argumente im Radiantenmaß.
asin(), acos(), atan(), atan2() Inverse trigonometrische Standardfunktionen; Rückgabewert im Radiantenmaß.
sinh(), cosh(), tanh() Hyperbolische trigonometrische Standardfunktionen; Rückgabewert im Radiantenmaß.
asinh(), acosh(), atanh() Inverse hyperbolische trigonometrische Standardfunktionen; Rückgabewert im Radiantenmaß.

pow(), exp()expm1(), log10(), log1p(), log2()

Exponential- und Logarithmus-Funktionen.
floor(), ceil() Gibt die größte/kleinste ganze Zahl kleiner/größer oder gleich dem Argument zurück.
min(), max() Gibt den kleinsten oder den größten Wert aus einer mit Komma getrennten Liste von Zahlen.
random() Gibt eine Zufallszahl zwischen 0 und 1 zurück.
round(), fround(), trunc(), Rundungs- und Abschnittsfunktionen.
sqrt(), cbrt(), hypot() Quadratwurzel, kubische Wurzel, Quadratwurzel von der Summe von Quadrierten Argumenten.
sign() Das Vorzeichen einer Zahl, welches Angibt, ob eine Zahl positiv, negativ oder null ist.
clz32(),
imul()
Anzahl der führenden 0-Bits in der 32-Bit Binärrepräsentation.
Das Resultat der C-Ähnlichen 32-Bit Multiplikation von 2 Argumenten.

Im Gegensatz zu vielen Anderen Objekten, erzeigt man nie selber ein neues Math Objekt. Man benutzt immer das globale Objekt.

Date Objekt

JavaScript hat keinen Datums-Datentypen. Allerdings kann das Date Objekt und seine Methoden genutzt werden, um mit Daten und Zeiten in einer Applikation zu arbeiten. Das Date-Objekt hat sehr viele Methoden für das Einstellen, Abfragen und Manipulieren von Daten. Es hat keine Eigenschaften.

JavaScript verarbeitet Daten ähnlich wie es Java tut. In beiden Sprachen sind viele Methoden gleich und beide Sprachen speichern als Datum die Anzahl der Millisekunden seit dem 1. Januar 1970 00:00:00 ab.

Der Wertebereich eines Date Objektes ist zwischen -100.000.000 und 100.000.000 Tagen relativ zum 1. Januar 1970 UTC.

Das erstellen eines Date Objektes:

var dateObjectName = new Date([parameters]);

Dabei ist dateObjectName der Name der Variablen, in der das erstellte Date Objekt gespeichert wird.

Unter parameters können folgenden Werte eingesetzt werden:

  • Nichts: Erstellt das aktuelle Datum mit der aktuellen Zeit. Zum Beispiel: today = new Date();.
  • Eine Stringrepräsentation eines Datums mit folgenden Werten: "Monat Tag, Jahr Stunde:Minute:Sekunde". Zum Beispiel: var Xmas95 = new Date("December 25, 1995 13:30:00"). Wenn die Stunden, Minuten und Sekunden nicht angegeben werden, werden diese auf 0 gesetzt.
  • Eine Menge von ganzen Zahlen für das Jahr, den Monat und den Tag. Zum Beispiel: var Xmas95 = new Date(1995, 11, 25).
  • Eine Menge von ganzen Zahlen für das Jahr, den Monat, den Tag, die Stunde, die Minute und die Sekunde. Zum Beispiel: var Xmas95 = new Date(1995, 11, 25, 9, 30, 0).

Methoden des Date Objektes

Das Methoden des Date Objektes für die Behandlung von Daten und Zeiten werden in folgende Kategorien eingeteilt:

  • "set"-Methoden für das Einstellten von Datums- und Zeit-Werten eines Date-Objektes.
  • "get"-Methoden für das Abfragen von Datums- und Zeit-Werten eines Date-Objektes.
  • "to"-Methoden für das Erstellen von String-Werten eines Date-Objektes.
  • "parse"- und "UTC"-Methoden für das Einlesen von String-Werten.

Mit den "get"- und "set"-Methoden können Sekunden, Minuten, Stunden, Tag des Monats, Wochentag, Monat und Jahr separat eingestellt und abgefragt werden. Es gibt eine getDay-Methode, welche den Wochentag zurückgibt, es gibt aber keine vergleichbare setDay-Methode, weil der Wochentag automatisch eingestellt wird. Diese Methoden benutzen ganze Zahlen um folgende Werte darzustellen:

  • Sekunden und Minuten: 0 bis 59
  • Stunden: 0 bis 23
  • Tage: 0 (Sonntage) bis 6 (Samstag)
  • Tag (des Monats): 1 bis 31
  • Monat: 0 (Januar) bis 11 (Dezember)
  • Jahr: Jahre seit 1900

Angenommen, man erstellt folgendes Datum:

var Xmas95 = new Date("December 25, 1995");

Dann gibt Xmas95.getMonth() 11 zurück und Xmas95.getFullYear() gibt 1995 zurück.

Die getTime und setTime Methoden sind nützlich für das Vergleichen von Daten. Die getTime Methode gibt die Anzahl der Millisekunden seit dem 1. Januar 1970 00:00:00 eines Date-Objektes zurück.

Der folgende Quelltext zeigt, wie die Anzahl der vergangenen Tage des aktuellen Jahres ermittelt werden kann:

var today = new Date();
var endYear = new Date(1995, 11, 31, 23, 59, 59, 999); // Stellt den Tag und den Monat ein
endYear.setFullYear(today.getFullYear()); // Stellt das Jahr auf das aktuelle Jahr
var msPerDay = 24 * 60 * 60 * 1000; // Anzahl der Millisekunden pro Tag
var daysLeft = (endYear.getTime() - today.getTime()) / msPerDay;
var daysLeft = Math.round(daysLeft); //gibt die vergangenen Tage des aktuellen Jahres zurück

Diese Beispiel erstellt ein Date-Objekt namens today, welches das aktuelle Datum und die aktuelle Zeit enthält. Danach wird ein das Date-Objekt endYear erstellt und das Jahr wird auf das aktuelle Jahr eingestellt. Zum Schluss wird, mithilfe der Millisekunden pro Tag, die Anzahl der Tage zwischen today und endYear berechnet. Dafür wird die getTime Methode eingesetzt und es wird auf eine ganze Zahl von Tagen gerundet.

Die parse Methode ist nützlich, um ein Date-Objekt aus einem String zu erstellen. Zum Beispiel verwendet der folgende Quelltext parse und setTime um das IPOdate einzustellen:

var IPOdate = new Date();
IPOdate.setTime(Date.parse("Aug 9, 1995"));

Beispiel

Im folgenden Beispiel, gibt die JSClock() Funktion die Zeit in dem Format einer digitalen Uhr zurück.

function JSClock() {
  var time = new Date();
  var hour = time.getHours();
  var minute = time.getMinutes();
  var second = time.getSeconds();
  var temp = "" + ((hour > 12) ? hour - 12 : hour);
  if (hour == 0)
    temp = "12";
  temp += ((minute < 10) ? ":0" : ":") + minute;
  temp += ((second < 10) ? ":0" : ":") + second;
  temp += (hour >= 12) ? " P.M." : " A.M.";
  return temp;
}

Die JSClock Funktion erstellt als erstes ein neues Date Objekt mit dem Namen time. Weil dabei keine Argumente angegeben werden, wird time mit dem aktuellen Datum und der aktuellen Zeit erstellt. Danach werden die Methoden getHours, getMinutes, und getSeconds eingesetzt, um den Wert der aktuellen Stunde, Minute und Sekunde in den Variablen  hour, minute, und second zu speichern.

Die nächsten vier Statements bauen einen String-Wert mit der Zeit zusammen. Das erste Statement erstellt eine Variable temp und weist dieser einen Wert mit einem bedingten Ausdruck zu; wenn hour größer als 12 ist wird hour - 12 zugewiesen, andernfalls nur hour. Wenn hour dann 0 ist, wird hour auf 12 gesetzt.

Die nächsten Statement hängt einen den minute-Wert an temp heran. Wenn der Wert von minute kleiner als 10 ist, fügt der Bedingte Ausdruck einen String mit einer Null und einem Doppelpunkt an; andernfalls wird nur ein Doppelpunkt angehängt. Danach werden die Sekunden auf die gleiche weise angehängt.

Zum Schluss fügt ein bedingter Ausdruck "P.M." an temp an, wenn die hour größer oder gleich 12 ist. Andernfalls wird "A.M." an temp angefügt.

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