黄子涵

第4章 字符串的扩展

ES6加强了对Unicode的支持,并且扩展了字符串对象。

4.1 字符的Unicode表示法

JavaScript允许采用 \uxxxx 形式表示一个字符,其中 xxxx 表示字符的 Unicode 码点。

// hzh.js
console.log("\u9ec4");
console.log("\u5b50");
console.log("\u6db5");
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
[Done] exited with code=0 in 0.174 seconds

但是,这种表示法只限于码点在 \u0000~\uFFFF 之间的字符。超出这个范围的字符,必须用2个双字节的形式表达。

// hzh.js
console.log("\uD842\uDFB7");
console.log("\u20BB7");
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
𠮷
7
[Done] exited with code=0 in 5.033 seconds

上面的代码表示,如果直接在 \u 后面跟上超过 0xFFFF 的数值(比如 \u20BB7 ),JavaScript会理解成 \u20BB+7 。由于 \u20BB 是一个不可打印字符,所以只会显示一个空格,后面跟一个7。

ES6 对这一点做出了改进,只要将码点放入大括号,就能正确解读该字符。

// hzh.js
console.log("\u{20BB7}");
console.log("");
console.log("\u{41}\u{42}\u{43}");
console.log("");
let huangzihan = 123;
console.log("\u{68}uang\u{7a}i\u{68}an");
console.log("");
console.log("\u{1F680}" === "\uD83D\uDE80");
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
𠮷
ABC
huangzihan
true
[Done] exited with code=0 in 0.196 seconds

上面的代码中,最后一个例子表明,大括号表示法与四字节的 UTF-16 编码是等价的。

有了这种表示法之后,JavaScript共有6种方法可以表示一个字符。

// hzh.js
console.log("JavaScript中6中表示字符的方法:");
console.log("\z" === "z");
console.log("\172" === "z");
console.log("\x7A" === "z");
console.log("\u007A" === "z");
console.log("\u{7A}" === "z");
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
JavaScript中6中表示字符的方法:
true
true
true
true
true
[Done] exited with code=0 in 0.175 seconds

4.2 codePointAt()

JavaScript 内部,字符以 UTF-16 的格式储存,每个字符固定为 2 个字节。对于那些需要 4 个字节储存的字符( Unicode 码点大于 0xFFFF 的字符),JavaScript 会认为它们是 2 个字符。

// hzh.js
var hzh = "𠮷";
console.log(hzh.length);
console.log(hzh.charAt(0));
console.log(hzh.charAt(1));
console.log(hzh.charCodeAt(0));
console.log(hzh.charCodeAt(1));
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
2
55362
57271
[Done] exited with code=0 in 0.184 seconds

上面的代码中,汉字“𠮷”(注意,这个字不是“吉祥”的)的码点是 0x20BB7,UTF-16 编码为 0xD842 0xDFB7(十进制为 55362 57271),需要 4 个字节储存。对于这种 4 个字节的字符,JavaScript 不能正确处理,字符串长度会被误判为 2,而且 charAt 方法无法读取整个字符,charCodeAt 方法只能分别返回前 2 个字节和后 2 个字节的值。

ES6 提供了 codePointAt 方法,能够正确处理 4 个字节储存的字符,返回一个字符的码点。

// hzh.js
var hzh = "黄子涵";
console.log("变量hzh的长度:");
console.log(hzh.length);
console.log("变量hzh的第一个字符:");
console.log(hzh.charAt(0));
console.log("变量hzh的第二个字符:");
console.log(hzh.charAt(1));
console.log("变量hzh的第三个字符:");
console.log(hzh.charAt(2));
console.log("变量hzh的第一个字符的码点:");
console.log(hzh.charCodeAt(0));
console.log("变量hzh的第二个字符的码点:");
console.log(hzh.charCodeAt(1));
console.log("变量hzh的第三个字符的码点:");
console.log(hzh.charCodeAt(2));
console.log("");
var s = '𠮷a';
console.log("变量s的第一个字符的码点:");
console.log(s.charCodeAt(0));
console.log("变量s的第二个字符的码点:");
console.log(s.charCodeAt(1));
console.log("变量s的第三个字符的码点:");
console.log(s.charCodeAt(2));
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
变量hzh的长度:
3
变量hzh的第一个字符:
变量hzh的第二个字符:
变量hzh的第三个字符:
变量hzh的第一个字符的码点:
40644
变量hzh的第二个字符的码点:
23376
变量hzh的第三个字符的码点:
28085
变量s的第一个字符的码点:
55362
变量s的第二个字符的码点:
57271
变量s的第三个字符的码点:
97
[Done] exited with code=0 in 0.172 seconds

codePointAt 方法的参数是字符在字符串中的位置(从0开始)。上面的代码中,JavaScript 将 “𠮷a” 视为 3 个字符。codePointAt 方法在第一个字符上正确地识别了 “𠮷”,返回了它的十进制码点 134071(即十六进制的 20BB7 )。在第二个字符(即“𠮷”的后2个字节)和第三个字符“a”上,codePointAt方法的结果与charCodeAt方法相同。

总之,codePointAt 方法会正确返回 32 位的 UTF-16 字符的码点。对于那些2个字节储存的常规字符,它的返回结果与 charCodeAt 方法相同。

codePointAt 方法返回的是码点的十进制值,如果想要十六进制的值,可以使用 toString 方法转换一下。

// hzh.js
var hzh = '𠮷a';
console.log(hzh.codePointAt(0).toString(16));
console.log(hzh.codePointAt(1).toString(16));
console.log(hzh.codePointAt(2).toString(16));
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
20bb7
dfb7
61
[Done] exited with code=0 in 0.174 seconds

大家可能注意到了,codePointAt 方法的参数仍然是不正确的。比如,上面的代码中,字符 a 在字符串 hzh 中的正确位置序号应该是 1,但是必须向 charCodeAt 方法传入 2 。解决这个问题的一个办法是使用 for...of 循环,因为它会正确识别 32 位的 UTF-16 字符。

// hzh.js
var hzh = '𠮷a';
for(let ch of hzh) {
console.log(ch.codePointAt(0).toString(16));
}
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
20bb7
61
[Done] exited with code=0 in 0.635 seconds

codePointAt 方法是测试一个字符是由 2 个字符还是 4 个字符组成的最简单的方法。

// hzh.js
function is32Bit(c) {
return c.codePointAt(0) > 0xFFFF;
}
console.log(is32Bit("𠮷"));
console.log(is32Bit("a"));
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
true
false
[Done] exited with code=0 in 0.175 seconds

4.3 String.fromCodePoint()

ES5 提供了 String.fromCharCode 方法,用于从码点返回对应字符,但是这个方法不能识别 32 位的UTF-16 字符( Unicode 编号大于 0xFFFF )。

// hzh.js
console.log(String.fromCharCode(0x20BB7));
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
[Done] exited with code=0 in 0.172 seconds

上面的代码中, String.fromCharCode 不能识别大于 0xFFFF 的码点,所以 0x20BB7 就发生了溢出,最高位 2 被舍弃,最后返回码点 U+0BB7 对应的字符,而不是码点 U+20BB7 对应的字符。

// hzh.js
console.log(String.fromCharCode(0x20BB7) === String.fromCharCode(0x0BB7));
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
true
[Done] exited with code=0 in 0.197 seconds

ES6 提供了 String.fromCodePoint 方法,可以识别大于 0xFFFF 的字符,弥补了String.fromCharCode 方法的不足。在作用上,正好与 codePointAt 方法相反。

// hzh.js
console.log(String.fromCodePoint(0x20BB7));
console.log(String.fromCodePoint(0x78, 0x1f680, 0x79) === 'x\uD83D\uDE80y');
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
𠮷
true
[Done] exited with code=0 in 0.199 seconds

注意

fromCodePoint 方法定义在 String 对象上,而 codePointAt 方法定义在字符串的实例对象上。

4.4 字符串的遍历器接口

ES6 为字符串添加了遍历器接口,使得字符串可以由 for...of 循环遍历。

// hzh.js
for (let codePoint of '黄子涵') {
console.log(codePoint);
}
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
[Done] exited with code=0 in 0.328 seconds

除了遍历字符串,这个遍历器最大的优点是可以识别大于 0xFFFF 的码点,传统的 for 循环无法识别这样的码点。

// hzh.js
var text = String.fromCodePoint(0x20BB7);
for (let hzh1 = 0; hzh1 < text.length; hzh1++) {
console.log(text[hzh1]);
}
console.log("")
for (let hzh2 of text) {
console.log(hzh2);
}
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
𠮷
[Done] exited with code=0 in 0.197 seconds
// hzh.js
var text = String.fromCodePoint(0x3493);
for (let hzh1 = 0; hzh1 < text.length; hzh1++) {
console.log(text[hzh1]);
}
console.log("")
for (let hzh2 of text) {
console.log(hzh2);
}
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
[Done] exited with code=0 in 0.197 seconds

上面的代码中,字符串 text 只有一个字符,但是 for 循环会认为它包含 2 个字符(都不可打印),而 for...of 循环会正确识别出这个字符。

4.5 at()

ES5 对字符串对象提供了 charAt 方法,返回字符串给定位置的字符。该方法不能识别码点大于 0xFFFF 的字符。

// hzh.js
console.log('abc'.charAt(0));
console.log('𠮷'.charAt(0));
console.log('黄子涵'.charAt(0));
console.log('1921323493'.charAt(0));
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
a
1
[Done] exited with code=0 in 0.255 seconds

上面的代码中,charAt 方法返回的是 UTF-16 编码的第一个字节,实际上是无法显示的。

目前,有一个提案提出字符串实例的 at 方法,可以识别 Unicode 编号大于 0xFFFF 的字符,返回正确的字符。

// hzh.js
console.log('abc'.at(0));
console.log('𠮷'.at(0));
console.log('黄子涵'.at(0));
console.log('1921323493'.at(0));
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
e:\HMV\Babel\hzh.js:3
console.log('abc'.at(0));
^
TypeError: "abc".at is not a function
at Object.<anonymous> (e:\HMV\Babel\hzh.js:3:19)
at Module._compile (internal/modules/cjs/loader.js:999:30)
at Object.Module._extensions..js (internal/modules/cjs/loader.js:1027:10)
at Module.load (internal/modules/cjs/loader.js:863:32)
at Function.Module._load (internal/modules/cjs/loader.js:708:14)
at Function.executeUserEntryPoint [as runMain] (internal/modules/run_main.js:60:12)
at internal/main/run_main_module.js:17:47
[Done] exited with code=1 in 0.17 seconds

这个方法可以通过垫片库(github.com/es-shims/String.prototype.at) 实现。

4.6 normalize()

许多欧洲语言有语调符号和重音符号。为了表示它们, Unicode 提供了两种方法。一种是直接提供带重音符号的字符,比如 Ǒ(\u01D1)。另一种是提供合成符号( combining character ),即原字符与重音符号合成为一个字符,比如 O (\u004F)和ˇ(\u030C)合成 Ǒ ( \u004F \u030C)。

这两种表示方法在视觉和语义上都等价,但是 JavaScript 无法识别。

// hzh.js
console.log('\u01D1' === '\u004F\u030c');
console.log('\u01D1'.length);
console.log('\u004F\u030C'.length);
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
false
1
2
[Done] exited with code=0 in 0.175 seconds

上面的代码表示,JavaScript 将合成字符视为两个字符,导致两种表示方法不等价。

ES6 为字符串实例提供了 normalize 方法,用来将字符的不同表示方法统一为同样的形式,这称为Unicode 正规化。

// hzh.js
console.log('\u01D1'.normalize() === '\u004F\u030c'.normalize());
[Running] node "e:\HMV\Babel\hzh.js"
true
[Done] exited with code=0 in 0.271 seconds

normalize 方法可以接受一个参数来指定 normalize 的方式,参数的 4 个可选值如下。

  • NFC,默认参数,表示“标准等价合成”(Normalization Form Canonical Composition),返回多个简单字符的合成字符。所谓“标准等价”指的是视觉和语义上的等价。
  • NFD,表示“标准等价分解”(Normalization Form Canonical Decomposition),即在标准等价的前提下,返回合成字符分解出的多个简单字符。
  • NFKC,表示“兼容等价合成”(Normalization Form Compatibility Composition),返回合成字符。所谓“兼容等价”指的是语义上等价,但视觉上不等价,比如“囍”和“喜喜”。(这只是举例,normalize方法并不能识别中文。)
  • NFKD,表示“兼容等价分解”(Normalization Form Compatibility Decomposition),即在兼容等价的前提下,返回合成字符分解出的多个简单字符。

上面的代码表示,NFC参数返回字符的合成形式,NFD参数返回字符的分解形式。

不过,normalize方法目前不能识别3 个或3个以上字符的合成。这种情况下,还是只能使用正则表达式,通过Unicode编号区间判断。

4.7 includes()、startsWith()、endsWith()

传统上,JavaScript中只有indexOf方法可用来确定一个字符串是否包含在另一个字符串中。ES6又提供了3种新方法。

  • includes():返回布尔值,表示是否找到了参数字符串。
  • startsWith():返回布尔值,表示参数字符串是否在源字符串的头部。
  • endsWith():返回布尔值,表示参数字符串是否在源字符串的尾部。

4.8 repeat()

4.9 padStart()、padEnd()

4.10 模板字符串

4.11 实例:模板编译

4.12 标签模板

4.13 String.raw()

4.14 模板字符串的限制

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