Данная глава знакомит читателя с массивами - коллекциями элементов, упорядоченных по индексу. Глава включает в себя описание массивов и массивоподобных структур, таких как Array и TypedArray.

Array объект

Массив представляется собой упорядоченный набор значений, к которому вы ссылаетесь по имени и индексу. Допустим, у вас есть массив с именем emp, содержащий имена сотрудников и упорядоченный по номеру сотрудников. Следовательно, emp[1] будет представлять собой имя сотрудника номер один, emp[2] -- имя сотрудника номер два, и т.д.

Язык JavaScript не содержит явного типа данных "массив". Тем не менее, возможно использовать предопределенный объект Array и его методы для работы с массивами в создаваемых приложениях. Объект Array содержит методы для работы с массивами самыми различными способами, например, есть методы для объединения,  переворачивания и сортировки. Объект содержит свойство для определения длины массива, а также свойства для работы с регулярными выражениями.

Создание массива

Следующие выражения создают одинаковые массивы:

var arr = new Array(element0, element1, ..., elementN);
var arr = Array(element0, element1, ..., elementN);
var arr = [element0, element1, ..., elementN];

element0, element1, ..., elementN - список значений элементов массива. Если значения заданы, то эти значения будут являться элементами массива после его инициализации. Свойство length у массива будет равно количеству аргументов.

Синтаксис с использованием квадратных скобок называется "литерал массива" (array literal) или "инициализатор массива". Такая запись короче, чем другие способы создания массива, и, как правило, более предпочтительна. Cм. Array literals.

Для создания массива без элементов, но ненулевой длины, возможно использовать одно из следующих выражений:

var arr = new Array(arrayLength);
var arr = Array(arrayLength);

// Точно такой же эффект
var arr = [];
arr.length = arrayLength;

Замечание: в примере выше arrayLength должно иметь числовой тип Number. В противном случае будет создан массив с единственным элементом (указанное значение). Вызванная функция arr.length вернет значение arrayLength, но на самом деле массив будет содержать пустые элементы (undefined). Использование цикла for...in для обработки значений массива не вернет ни одного элемента.

Массивы могут быть присвоены свойству нового или уже существующего объекта, как показано ниже:

var obj = {};
// ...
obj.prop = [element0, element1, ..., elementN];

// OR
var obj = {prop: [element0, element1, ...., elementN]}

Если вы хотите инициализировать массив одним элементом и этим элементом является число типа Number, то вы должны использовать квадратные скобки. Если вы создаёте массив с помощью Array (конструктора или функции), а единственным элементом этого массива будет число типа Number, то число это интерпретируется как длина массива (arrayLength), а не как элемент типа Number.

var arr = [42]; // Создаёт массив  с одним элементом
var arr = Array(42); // Создаёт массив без элементов, 
                     // но устанавлявает длину массива arr.length в 42

// Это эквивалентно следующему
var arr = [];
arr.length = 42;

Вызов Array(N) выбросит RangeError, если N не целое значение, чья дробная часть не ноль. Следующий пример иллюстрирует это.

var arr = Array(9.3);  // RangeError: Invalid array length

Если ваш код нуждается в создании массива с одним элементом произвольного типа данных, то безопасней использовать литеральную запись. Или создайте пустой массив, а затем добавьте необходимый элемент.

Заполнение массива

Вы можете заполнить массив путём присвоения значений его элементам. Для примера:

var emp = [];
emp[0] = "Casey Jones";
emp[1] = "Phil Lesh";
emp[2] = "August West";

Замечание: Если вы используете нецелое значение в операторе [] обращения к элементу массива, то будет создано соответствующее свойство в объекте, представляющем массив, вместо элемента массива (так как массивы в JavaScript являются объектами).

var arr = [];
arr[3.4] = "Oranges";
console.log(arr.length);                // 0
console.log(arr.hasOwnProperty(3.4));   // true

Вы можете заполнить массив во время создания:

var myArray = new Array("Hello", myVar, 3.14159);
var myArray = ["Mango", "Apple", "Orange"]

Работа с элементами массива

Вы можете ссылаться на элементы массива путём использования их порядковых номеров. Для примера, предположим, что вы определили следующий массив:

var myArray = ["Wind", "Rain", "Fire"];

Затем вы сослались на первый элемент массива как myArray[0] и второй элемент массива как myArray[1]. Индексация элементов массива начинается с нуля.

Замечание: оператор обращения к элементу массива (квадратные скобки []) также используется для доступа к свойствам массива (массивы также являются объектами в JavaScript). Например:

var arr = ["one", "two", "three"];
arr[2];  // three
arr["length"];  // Вернёт число 3, так как это свойство - длмна массива

Понимание length

На уровне реализации, массивы в JavaScript хранят свои элементы как стандартные свойства объекта, используя индекс в качестве имени свойства. Специальное свойство length всегда возвращает индекс посленего элемента плюс один (в примере ниже, элемент 'Dusty' размещается под индексом 30, по этому cats.length возвращает 30 + 1). Особо следует запомнить, что в JavaScript массивы индексируются с нуля: отсчет ведется с 0, а не с 1. Из этого и следует, что свойство length всегда на единицу больше, чем наибольший индекс хранящийся в массиве:

var cats = [];
cats[30] = ['Dusty'];
console.log(cats.length); // 31

Также, вы можете задавать значение для length. Установка значения меньшего, чем количество хранящихся в массиве элементов, обрезает массив с конца; установка length равным 0 очищает массив полностью:

var cats = ['Dusty', 'Misty', 'Twiggy'];
console.log(cats.length); // 3

cats.length = 2;
console.log(cats); // выводит в консоль "Dusty,Misty" - элемент "Twiggy" был удален

cats.length = 0;
console.log(cats); // выводит пустую строку; массив cats пуст

cats.length = 3;
console.log(cats); // выводит [undefined, undefined, undefined]

Перебор содержимого массивов

Очень распространенная задача - это перебор всех элементов массива и обработка каждого элемента некоторой операцией. Вот наипростейший способ сделать это:

var colors = ['red', 'green', 'blue'];
for (var i = 0; i < colors.length; i++) {
  console.log(colors[i]);
}

Если вам заранее известно, что ни один элемент массива не будет расценен как false при приведении к boolean — например, каждый элемент массива является DOM узлом, тогда вы можете блеснуть чуть более эффективным оборотом:

var divs = document.getElementsByTagName('div');
for (var i = 0, div; div = divs[i]; i++) {
  /* Обработать div некоторой операцией */
}

Подход в примере выше, позволяет избежать проверки длинны массива при каждой итерации, и лишь убеждается, что переменной div присвоен существующий текущий элемент массива при каждом прохождении цикла.

Метод forEach() предоставляет другой способ перебора элементов:

var colors = ['red', 'green', 'blue'];
colors.forEach(function(color) {
  console.log(color);
});

Как вариант, вы можете сократить код программы, используя стрелочные функции из ES6:

var colors = ['red', 'green', 'blue'];
colors.forEach(color => console.log(color)); 
// red
// green
// blue

Функция, переданная в метод forEach, будет выполнена по одному разу для каждого элемента массива, при этом сам элемент массива будет передан как аргумент в эту функцию. Элементы, значения которым не присвоены, не обрабатываются forEach циклом.

Заметьте, что элементы, пропущенные при создании массива не обрабатываются методом forEach, однако, undefined элемент обрабатывается в том случае, когда он присвоен ячейке массива вручную:

var array = ['first', 'second', , 'fourth'];

array.forEach(function(element) {
  console.log(element);
});
// first
// second
// fourth

if (array[2] === undefined) { 
  console.log('array[2] is undefined'); // true
} 

array = ['first', 'second', undefined, 'fourth'];

array.forEach(function(element) {
  console.log(element);
});
// first
// second
// undefined
// fourth

Так как в JavaScript элементы массива хранятся как обычные свойства объекта, использование  for...in циклов для перебора элементов массива нежелательно, потому что будут обработаны не только элементы массива, но и все перечисляемые свойства массива.

Методы Array

Объект Array имеет следующие методы:

concat() объединяет два массива и возвращает новый массив.

var myArray = new Array("1", "2", "3");
myArray = myArray.concat("a", "b", "c"); 
// myArray = ["1", "2", "3", "a", "b", "c"]

join(deliminator = ',') объединяет элементы массива в текстовую строку.

var myArray = new Array("Wind", "Rain", "Fire");
var list = myArray.join(" - "); // list = "Wind - Rain - Fire"

push() добавляет один или несколько элементов в конец массива и возвращает результирующую длину.

var myArray = new Array("1", "2");
myArray.push("3"); // myArray =["1", "2", "3"]

pop() удаляет из массива последний элемент и возвращает его.

var myArray = new Array("1", "2", "3");
var last = myArray.pop(); 
// myArray =["1", "2"], last = "3"

shift() удаляет из массива первый элемент и возвращает его.

var myArray = new Array ("1", "2", "3");
var first = myArray.shift(); 
// myArray = ["2", "3"], first = "1"

unshift() добавляет один или несколько элементов в начало массива и возвращает его новую длинну.

var myArray = new Array ("1", "2", "3");
myArray.unshift("4", "5"); 
// myArray becomes ["4", "5", "1", "2", "3"]

slice(start_index, upto_index) возвращает секцию массива как новый массив.

var myArray = new Array ("a", "b", "c", "d", "e");
myArray = myArray.slice(1, 4); // начиная с индекса 1 извлекаются элементы вплоть до индекса 3
                               // myArray = [ "b", "c", "d"]

splice(index, count_to_remove, addElement1, addElement2, ...) удаляет часть элементов из массива и (опционально) заменяет их. Возвращает удалённые элементы.

var myArray = new Array ("1", "2", "3", "4", "5");
myArray.splice(1, 3, "a", "b", "c", "d"); 
// myArray = ["1", "a", "b", "c", "d", "5"]
// Этот код, начиная с ячейки под индексом 1 (в которой находилось значение "2"), 
// удаляет 3 элемента, и вставляет на их место
// элеметны, переданные в качестве последующих параметров.

reverse() переставляет элементы массива в обратном порядке: первый элемент становится последним, а последний - первым.

var myArray = new Array ("1", "2", "3");
myArray.reverse(); 
// элементы переставлены myArray = [ "3", "2", "1" ]

sort() сортирует элементы массива.

var myArray = new Array("Wind", "Rain", "Fire");
myArray.sort(); 
// массив отсортирован myArray = [ "Fire", "Rain", "Wind" ]

Метод sort() может принимать в качестве аргумента callback-функцию, которая определяет каким образом сравнивать элементы массива при сортировке. Функция сравнивает два значения, и возвращает одно из трех значений (список вариантов значений смотрите после примера):

Пример. Следующий код сортирует массив по последнему символу в строке:

var sortFn = function(a, b){
  if (a[a.length - 1] < b[b.length - 1]) return -1;
  if (a[a.length - 1] > b[b.length - 1]) return 1;
  if (a[a.length - 1] == b[b.length - 1]) return 0;
}
myArray.sort(sortFn); 
// массив отсортирован myArray = ["Wind","Fire","Rain"]
  • если a меньше чем b в выбранной системе сравнения, возвращаем -1 (или любое отрицательное число)
  • если a больше чем b в выбранной системе сравнения, возвращаем 1 (или любое положительное число)
  • если a и b считаются равными, возвращаем 0.

indexOf(searchElement[, fromIndex]) ищет в массиве элемент со значением searchElement и возвращает индекс первого совпадения.

var a = ['a', 'b', 'a', 'b', 'a'];
console.log(a.indexOf('b')); // выводит 1
// Попробуем еще раз, начиная с индекса последнего совпадения
console.log(a.indexOf('b', 2)); // выводит 3
console.log(a.indexOf('z')); // выводит -1, потому что 'z' не найдено

lastIndexOf(searchElement[, fromIndex]) тоже самое, что и indexOf, но поиск ведется в обратном порядке, с конца массива.

var a = ['a', 'b', 'c', 'd', 'a', 'b'];
console.log(a.lastIndexOf('b')); // выводит 5
// Попробуем еще раз, начиная с индекса, предшествующего индексу последнего совпадения
console.log(a.lastIndexOf('b', 4)); // выводит 1
console.log(a.lastIndexOf('z')); // выводит -1

forEach(callback[, thisObject]) выполняет callback-функцию по каждому элементу массива.

var a = ['a', 'b', 'c'];
a.forEach(function(element) { console.log(element);} ); 
// выводит в консоль каждый элемент массива по порядку

map(callback[, thisObject]) возвращает новый массив, содержащий результаты вызова callback-функции для каждого элемента исходного массива.

var a1 = ['a', 'b', 'c'];
var a2 = a1.map(function(item) { return item.toUpperCase(); });
console.log(a2); // выводит A,B,C

filter(callback[, thisObject]) возвращает новый массив, содержащийт только те элементы исходного массива, для которых вызов callback-функции вернул true.

var a1 = ['a', 10, 'b', 20, 'c', 30];
var a2 = a1.filter(function(item) { return typeof item == 'number'; });
console.log(a2); // выводит 10,20,30

every(callback[, thisObject]) возвращает true, если вызов callback-функции вернул  true для всех элементов массива.

function isNumber(value){
  return typeof value == 'number';
}
var a1 = [1, 2, 3];
console.log(a1.every(isNumber)); // выводит true
var a2 = [1, '2', 3];
console.log(a2.every(isNumber)); // выводит false

some(callback[, thisObject]) возвращает true, если вызов callback-функции вернет true хотя бы для одного элемента.

function isNumber(value){
  return typeof value == 'number';
}
var a1 = [1, 2, 3];
console.log(a1.some(isNumber)); // выводит true
var a2 = [1, '2', 3];
console.log(a2.some(isNumber)); // выводит true
var a3 = ['1', '2', '3'];
console.log(a3.some(isNumber)); // выводит false

Те из методов выше, что принимают callback-функцию в качестве аргумента, известны как методы итерации (iterative methods), потому что определенным образом проходятся по всем элементам массива. Каждый из таких методов принимает второй, опциональный элемент, называемый thisObject. Если этот аргумент присутствует, то его значение присваивается ключевому слову this в теле callback-функции. Иначе, как и в любом другом случае вызова функции вне явного контекста, this будет ссылаться на глобальный объект (window).

В действительности callback-функция вызывается с тремя аргументами. Первый аргумент - текущий элемен массива, второй - индекс этого элемента, и третий - ссылка на сам массив. Однако, в JavaScript, функции игнорируют любые аргументы, которые не перечислены в списке аргументов. Таким образом, нет ничего страшного в использовании функции с одним аргументом, такой как alert.

reduce(callback[, initialValue]) последовательно применяет callback-функцию callback(firstValue, secondValue) для того, чтобы свести все элементы массива к одному значению. В первый параметр функции передаётся предыдущий результат работы функции или первый элемент, а во второй - текущий элемент. Третьим параметром передаётся индекс текущего элемента.

var a = [10, 20, 30];
var total = a.reduce(function(first, second, index) { return first + second; }, 0);
console.log(total) // выводит 60

reduceRight(callback[, initalvalue]) работает так же как и reduce(), но порядок обхода ведется от конца к началу.

Методы reduce и reduceRight являются наименее очевидными методами объекта Array. Они должны использоваться в алгоритмах, которые рекурсивно совмещают два элемента массива, для сведения всей последовательности к одному значению.

Многомерные массивы

Массивы могут быть вложенными, то есть массив может содержать массивы в элементах. Используя эту возможность массивов JavaScript, можно построить многомерные массивы.

Следующий код создает двумерный массив:

var a = new Array(4);
for (i = 0; i < 4; i++) {
  a[i] = new Array(4);
  for (j = 0; j < 4; j++) {
    a[i][j] = "[" + i + "," + j + "]";
  }
}

В этом примере создается массив со следующим содержимым:

Ряд 0: [0,0] [0,1] [0,2] [0,3]
Ряд 1: [1,0] [1,1] [1,2] [1,3]
Ряд 2: [2,0] [2,1] [2,2] [2,3]
Ряд 3: [3,0] [3,1] [3,2] [3,3]

Массивы и регулярные выражения

Когда массив является результатом вычислений регулярного выражения над строкой, он содержит свойтсва и элементы с информацией о совпадениях. Массив возвращается функциями  RegExp.exec(), String.match() и  String.split() Подробнее о том, как использовать массивы с регулярными выражениями смотрите в Regular Expressions.

Работа с массивоподобными объектами

Некоторые объекты в JavaScript, такие как NodeList, возвращаемые методом document.getElementsByTagName(), или специальный объект  arguments, доступный внутри функции, выглядят и ведут себя как обычные массивы, однако не имеет всех присущих массиву методов. Так например, объект arguments имеет свойство length, но не имеет метода forEach().

Методы из прототипа Array, могут быть вызваны для массивоподобных объектов. Например:

function printArguments() {
  Array.prototype.forEach.call(arguments, function(item) {
    console.log(item);
  });
}

Также методы из прототипа Array могут быть применены и к строкам, потому как строки предоставляют доступ к своим символам сходным образом:

Array.forEach("a string", function(chr) {
  console.log(chr);
});

Типизированные массивы

JavaScript typed arrays (типизированные массивы) являются массивоподобными объектами, которые предоставляют механизм доступа к сырым бинарным данным. Как вы уже знаете, Array массивы динамически растут, сокращаются и могут содержать значения любых типов JavaScript. Движки JavaScript производят оптимизации, благодаря чему, эти операции происходят быстро. Однако, веб приложения становятся все более мощными, добавляются возможности манипуляции со звуковыми и видеоданными, доступ к сырым данным WebSockets, и тому подобное. Становится очевидным, что возможность быстрой и эффективной работы с двоичными данными в JavaScript будет очень полезной. Для чего типизированные массивы и предназначены.

Буферы и представления: архитектура типизированных массивов

Для достижения максимальной гибкости и производительности, реализация типизированных массивов в JavaScript разделена на буферы и представления. Буфер (ArrayBuffer) это объект, представляющий из себя блок данных; он не имеет формата и не предоставляет возможности доступа к своему содержимому. Для доступа к памяти буфера вам нужно использовать представление. Представление являет собой контекст, имеющий тип данных, начальную позицию в буфере, и количество элементов — это позволяет представить данные в виде актуального типизированного массива.

Typed arrays in an ArrayBuffer

ArrayBuffer

Объект ArrayBuffer это стандартный набор бинарных данных с фиксированной длинной. Вы не можете манипулировать содержимым ArrayBuffer напрямую. Вместо этого, необходимо создать типизированное представление DataView, которое будет отображать буфер в определенном формате, и даст доступ на запись и чтение его содержимого.

Типизированные представления

Название типизированного представления массива говорит само за себя. Оно представляет массив в распространенных числовых форматах, таких как  Int8, Uint32, Float64 и так далее. Стреди прочих, существует специальное представление Uint8ClampedArray. Оно ограничивает значения интервалом от 0 до 255. Это полезно, например, при Обработке данных изображения в Canvas.

Type Value Range Size in bytes Description Web IDL type Equivalent C type
Int8Array -128 to 127 1 8-bit two's complement signed integer byte int8_t
Uint8Array 0 to 255 1 8-bit unsigned integer octet uint8_t
Uint8ClampedArray 0 to 255 1 8-bit unsigned integer (clamped) octet uint8_t
Int16Array -32768 to 32767 2 16-bit two's complement signed integer short int16_t
Uint16Array 0 to 65535 2 16-bit unsigned integer unsigned short uint16_t
Int32Array -2147483648 to 2147483647 4 32-bit two's complement signed integer long int32_t
Uint32Array 0 to 4294967295 4 32-bit unsigned integer unsigned long uint32_t
Float32Array 1.2x10-38 to 3.4x1038 4 32-bit IEEE floating point number ( 7 significant digits e.g. 1.1234567) unrestricted float float
Float64Array 5.0x10-324 to 1.8x10308 8 64-bit IEEE floating point number (16 significant digits e.g. 1.123...15) unrestricted double double

Для получения подробных сведений, смотрите Типизированные массивы JavaScript и справочную документацию для  TypedArray.

Метки документа и участники

Внесли вклад в эту страницу: postwj, v.bilinskyi, pk.prog, sergeymakoveev, Megabyteceer, a302379333, Grumvol, blitzkrieg393, ignusin, magetor
Обновлялась последний раз: postwj,