【javascript笔记】javascript学习笔记(六)-程序员宅基地

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前言

在研习JavaScript的旅程中,我将不断积累并修正学习笔记,若其中存在谬误,敬请各位不吝赐教予以纠正。

操作符

ECMA-262描述了一组可用于操作数据值的操作符,包括数学操作符(如加、减)、位操作符、关系操作符和相等操作符等。

6.1 位操作符

位操作符用于数值的底层操作,也就是操作内存中表示数据的比特(位)。ECMAScript中的所有数值都以IEEE 75464位格式存储,但位操作并不直接应用到64位表示,而是先把值转换为32位整数,再进行位操作,之后再把结果转换为64位。对开发者而言,就好像只有32位整数一样,因为64位整数存储格式是不可见的。既然知道了这些,就只需要考虑32位整数即可。
有符号整数使用32位的前31位表示整数值。第32位表示数值的符号,如0表示正,1表示负。这一位称为符号位(sign bit),它的值决定了数值其余部分的格式。
负值以一种称为二补数(或补码)的二进制编码存储。一个数值的二补数通过如下 3 个步骤计算
得到:

  1. 确定绝对值的二进制表示(如,对于-18,先确定 18 的二进制表示);
  2. 找到数值的一补数(或反码),换句话说,就是每个 0 都变成 1,每个 1 都变成 0;
  3. 给结果加 1。

在处理有符号整数时,我们无法访问第 31 位。在对 ECMAScript 中的数值应用位操作符时,后台会发生转换:64 位数值会转换为 32 位数值,然后执行位操作,最后再把结果从 32 位转换为 64 位存储起来。整个过程就像处理 32 位数值一样,这让二进制操作变得与其他语言中类似。但这个转换也导致了一个奇特的副作用,即特殊值NaN 和Infinity在位操作中都会被当成 0 处理。如果将位操作符应用到非数值,那么首先会使用 Number()函数将该值转换为数值(这个过程是自动的),然后再应用位操作。最终结果是数值。

6.1.1 按位非

按位非操作符用波浪符(~)表示,它的作用是返回数值的一补数。

6.1.2 按位与

按位与操作符用和号(&)表示,有两个操作数。本质上,按位与就是将两个数的每一个位对齐,
然后基于真值表中的规则,对每一位执行相应的与操作。

第一个数值的位 第二个数值的位 结 果
1 1 1
1 0 0
0 1 0
0 0 0

按位与操作在两个位都是 1 时返回 1,在任何一位是 0 时返回 0。

6.1.3 按位或

按位或操作符用管道符(|)表示,同样有两个操作数。按位或遵循如下真值表:

第一个数值的位 第二个数值的位 结 果
1 1 1
1 0 1
0 1 1
0 0 0

按位或操作在至少一位是 1 时返回 1,两位都是 0 时返回 0。

6.1.4 按位异或

按位异或用脱字符(^)表示,同样有两个操作数。下面是按位异或的真值表:

第一个数值的位 第二个数值的位 结 果
1 1 0
1 0 1
0 1 1
0 0 0

按位异或与按位或的区别是,它只在一位上是 1 的时候返回 1(两位都是 1 或 0,则返回 0)。

6.1.5 左移

左移操作符用两个小于号(<<)表示,会按照指定的位数将数值的所有位向左移动。

let oldValue = 2; // 等于二进制 10 
let newValue = oldValue << 5; // 等于二进制 1000000,即十进制 64

左移会保留它所操作数值的符号。比如,如果2 左移 5 位,将得到64,而不是正 64。

6.1.6 有符号右移

有符号右移由两个大于号(>>)表示,会将数值的所有 32 位都向右移,同时保留符号(正或负)。

let oldValue = 64; // 等于二进制 1000000 
let newValue = oldValue >> 5; // 等于二进制 10,即十进制 2
6.1.7 无符号右移

无符号右移用 3 个大于号表示(>>>),会将数值的所有 32 位都向右移。对于正数,无符号右移与
有符号右移结果相同。

let oldValue = 64; // 等于二进制 1000000 
let newValue = oldValue >>> 5; // 等于二进制 10,即十进制 2

对于负数,有时候差异会非常大。与有符号右移不同,无符号右移会给空位补 0,而不管符号位是什么。对正数来说,这跟有符号右移效果相同。但对负数来说,结果就差太多了。无符号右移操作符将负数的二进制表示当成正数的二进制表示来处理。因为负数是其绝对值的二补数,所以右移之后结果变得非常之大。

let oldValue = -64; // 等于二进制 11111111111111111111111111000000 
let newValue = oldValue >>> 5; // 等于十进制 134217726
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