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CSS魔法!如何将任意CSS类型转换为数值?

XboxYan 前端侦探
2024-08-30

本技巧参考自:https://dev.to/janeori/css-type-casting-to-numeric-tanatan2-scalars-582j

在 CSS 中有各式各样的类型值,例如 1rem10vw100cqw等等,这些相对值给与了 CSS 强大的适应能力。但有时候,我们还需要知道这些相对值所对应的真实值,也就是px值,比如在移动端,我们经常会设置这样的根字号:

:root{
font-size: max(12px, min( 12px + (100vw - 320px) / 55 * 4, 20px ));
}
p{
font-size: 2rem;
}

那么,p此时的真实px值应该是多少呢?

在以往,我们只能通过 JS去获取,但是现在,仅仅凭 CSS也能做到,一起了解一下吧

一、CSS 三角函数

从理论上来讲,将一个长度除以1px就应该得到具体的数值,相当于将这个长度以1px被分成了多少份

2rem / 1px

但是,大家可能都知道,calc在进行除法运算时,除数是不能带单位的

calc(2rem / 1px) /*不合法*/

不排除浏览器以后会支持

不过现在终于迎来了转机,在 Chrome 111中,CSS 新增了一系列三角函数

  • sin()[1]:正弦

  • cos()[2]:余弦

  • tan()[3]:正切

  • asin()[4]:反正弦

  • acos()[5]:反余弦

  • atan()[6]:反正切

  • atan2()[7]:反正切

这里我们不聊三角函数的作用,只是作为一个桥梁中转一下

关于「正切函数」,这里简单回顾一下高中数学

「直角三角形」中,其中一个锐角的「对边」「临边」的比值就是这个角的「正切值」「反正切」就是通过两条直角边反向去求出该角的「弧度值」,示意如下:

这些函数本身没什么特别的,业界通用,但有一个非常例外,那就是atan2,它和atan作用是一样的,都是反正切函数。唯一的区别是,atan2支持两个值

前端中的 atan 就是数学中的 arctan

atan2(y, x)

例如:

transform: rotate(atan2(3, 2));
/*等同于*/
transform: rotate(atan(1.5));

看似好像没啥意义,直接用tan不就好了?🤔

transform: rotate(atan2(3/2));

JS不同的是,CSS 中还能「支持单位」,如下

transform: rotate(atan2(1rem, 20px));
/*等同于?*/

这就不得了了,如果此时的1rem16px,那么浏览器会根据1rem的真实长度和20px做对比,相当于让两个带单位的长度做除法运算

/*等同于*/
transform: rotate(atan(.8)); /* 16px / 20px */

也就是说,y/x的值可以得到两个CSS长度之间的真实比值,而无需额外转换。

然后,通过正切函数tan将括号里面的值解析出来

tan(atan2(1rem, 20px)) /*.8*/

这一点其实在 JS 中也可以验证一下,只是 CSS 可以带单位的值

如果将后面的值设置为1px,就相当于把任意长度按照1px进行切分,也就得到了任意长度的px数值,如下

tan(atan2(1rem, 1px)) /*16*/

有了这个不带单位的绝对值,我们就可以做很多事情了,下面举几个例子

二、CSS 获取当前字号

回到文章开头的问题,如何通过 CSS 获取当前字号呢?

根据上一节的原理,只要通过tan()  atan2()就可以将任意长度转换为数值了

:root{
font-size: max(12px, min( 12px + (100vw - 320px) / 55 * 4, 20px ));
}
body{
--px-font: tan(atan2(1rem, 1px));
}

这样--px-font就得到了真实的px数值。

然后,我们还可以借助 CSS计数器,将这个数字渲染到页面

关于这个技巧,可以参考之前的这篇文章:如何让CSS计数器支持小数的动态变化?(直接跳转公众号)

body::after{
counter-reset: font var(--px-font);
content: "当前根字号:" counter(font);
}

结果...效果如下

好像不太对?貌似是浏览器的 bug,这种情况下忽略了tan(atan2(1rem, 1px))中的1rem单位。

要修复这个问题其实很容易,需要通过@property定义一个CSS变量,类型为长度,然后将需要计算的值赋给这个变量,如下

@property --font {
syntax: "<length>";
initial-value: 1px;
inherits: false;
}
:root{
font-size: max(12px, min( 12px + (100vw - 320px) / 55 * 4, 20px ));
}
body::after{
--font: 1rem; /*定义好的CSS变量*/
--px-font: tan(atan2(var(--font), 1px));
counter-reset: font var(--px-font);
content: "当前根字号:" counter(font);
}

这样就正常了,在改变屏幕尺寸时会自动渲染出当前字号

你也可以访问在线链接

  • CSS font-size (juejin.cn)[8]

  • CSS font-size (codepen.io)[9]

三、实时显示容器尺寸

CSS容器查询中出现了几个新的尺寸单位。这里只介绍下面两种

关于容器查询,可以参考这篇文章:介绍2022最期待且已正式支持的CSS container容器查询 « 张鑫旭-鑫空间-鑫生活 (zhangxinxu.com),本文并不涉及具体容器查询语句

  • 「cqw」 容器查询宽度(Container Query Width)占比。「1cqw等于容器宽度的1%」。假设容器宽度是1000px,则此时1cqw对应的计算值就是10px。

  • 「cqh」 容器查询高度(Container Query Height)占比。「1cqh等于容器高度的1%」

利用前面的技巧,可以将cqwcqh这些单位转换为具体的px值。

假设有这样一个容器

.box{
display: grid;
place-content: center;
width: 200px;
height: 200px;
background-color: #fff;
}

为了使容器尺寸生效,必须声明容器类型

.box{
/**/
container-type: size;
}

然后用同样的技巧,在伪元素中通过计数器将宽高渲染出来

.box::before{
--w: 100cqw;
--h: 100cqh;
--px-width: tan(atan2(var(--w), 1px));
--px-height: tan(atan2(var(--h), 1px));
counter-reset: w var(--px-width) h var(--px-height);
content: counter(w) " x " counter(h);
}

别忘了修复 bug

@property --w {
syntax: "<length>";
initial-value: 100px;
inherits: false;
}
@property --h {
syntax: "<length>";
initial-value: 100px;
inherits: false;
}

效果如下,完全没有任何 JS



你也可以访问在线链接

  • CSS resize (juejin.cn)[10]

  • CSS resize (codepen.io)[11]

四、自适应文本的头像

下面看一个自适应文本的头像,当文本较多时,会自动缩放,让文本可以完整展示,如下

之前在这篇文章中有详细介绍:CSS 实现自适应文本的头像 (直接跳转公众号),有兴趣的可以回顾一下。

原理其实是通过容器尺寸的映射关系来动态设置文本大小,关键实现如下

.avator-container span {
font-size: calc( 24px - 10cqw );
}

但是,通过文字大小来缩放有一个限制,在PC上,一般会有最小字号限制(通常是12号),所以更好的方式应该是通过scale来实现。

现在,我们可以通过上面的技巧,将容器尺寸转换成scale能够识别的数值,通过文本宽度和容器尺寸的比值来确实缩放比例,关键实现如下

.avator-container span {
--w: 100cqw;
--scale: tan(atan2(30px, var(--w)));
transform: scale(var(--scale));
}

这样就得到了完全自适应尺寸的文本头像了

完整代码可以访问在线链接

  • CSS auto text avator (juejin.cn)[12]

  • CSS avator auto scale (codepen.io)[13]

五、总结一下

以上就是本文的全部内容了,介绍了一个非常巧妙并且有用的 CSS 小技巧,下面总结一下

  1. CSS 有很多类型的尺寸,这些尺寸给与了 CSS 强大的适应能力

  2. 从理论上讲,将一个长度除以 1px 就可以得到具体的数值,但是calc不支持

  3. CSS 反正切函数 atan2(y,x) 支持两个参数,并且还支持带CSS单位

  4. 通过 tan(atan2(y,x))可以得到y/x的比值,如果x1px,可以得到y的实际px

  5. 利用这个技巧,可以将任意类型值转换为数值

  6. 纯数值可以在各个地方都可以使用了,比如scale(var(--n)),如果需要 px,直接calc(var(--n) * 1px )


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[1]sin(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/sin

[2]cos(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/cos

[3]tan(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/tan

[4]asin(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/asin

[5]acos(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/acos

[6]atan(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/atan

[7]atan2(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/atan2

[8]CSS font-size (juejin.cn): https://code.juejin.cn/pen/7289041195483791416

[9]CSS font-size (codepen.io): https://codepen.io/xboxyan/pen/XWoObZX

[10]CSS resize (juejin.cn): https://code.juejin.cn/pen/7289046442864279591

[11]CSS resize (codepen.io): https://codepen.io/xboxyan/pen/MWZLYZz

[12]CSS auto text avator (juejin.cn): https://code.juejin.cn/pen/7289095309752270906

[13]CSS avator auto scale (codepen.io): https://codepen.io/xboxyan/pen/qBLLexW

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