JavaScript位运算符
位运算符是在数字底层(即表示数字的 32 个数位)进行操作的。
重温整数
ECMAScript 整数有两种类型,即有符号整数(允许用正数和负数)和无符号整数(只允许用正数)。在 ECMAScript 中,所有整数字面量默认都是有符号整数,这意味着什么呢?
有符号整数使用 31 位表示整数的数值,用第 32 位表示整数的符号,0 表示正数,1 表示负数。数值范围从 -2147483648 到 2147483647。
可以以两种不同的方式存储二进制形式的有符号整数,一种用于存储正数,一种用于存储负数。正数是以真二进制形式存储的,前 31 位中的每一位都表示 2 的幂,从第 1 位(位 0)开始,表示 20,第 2 位(位 1)表示 21。没用到的位用 0 填充,即忽略不计。例如,下图展示的是数 18 的表示法。
18 的二进制版本只用了前 5 位,它们是这个数字的有效位。把数字转换成二进制字符串,就能看到有效位:
var iNum = 18;
alert(iNum.toString(2)); //输出 "10010"
这段代码只输出 "10010",而不是 18 的 32 位表示。其他的数位并不重要,因为仅使用前 5 位即可确定这个十进制数值。如下图所示:
负数也存储为二进制代码,不过采用的形式是二进制补码。计算数字二进制补码的步骤有三步:
- 确定该数字的非负版本的二进制表示(例如,要计算 -18的二进制补码,首先要确定 18 的二进制表示)
- 求得二进制反码,即要把 0 替换为 1,把 1 替换为 0
- 在二进制反码上加 1
要确定 -18 的二进制表示,首先必须得到 18 的二进制表示,如下所示:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010
接下来,计算二进制反码,如下所示:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101
最后,在二进制反码上加 1,如下所示:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101
1
---------------------------------------
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110
因此,-18 的二进制表示即 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110。记住,在处理有符号整数时,开发者不能访问 31 位。
有趣的是,把负整数转换成二进制字符串后,ECMAScript 并不以二进制补码的形式显示,而是用数字绝对值的标准二进制代码前面加负号的形式输出。例如:
var iNum = -18;
alert(iNum.toString(2)); //输出 "-10010"
这段代码输出的是 "-10010",而非二进制补码,这是为避免访问位 31。为了简便,ECMAScript 用一种简单的方式处理整数,使得开发者不必关心它们的用法。
另一方面,无符号整数把最后一位作为另一个数位处理。在这种模式中,第 32 位不表示数字的符号,而是值 231。由于这个额外的位,无符号整数的数值范围为 0 到 4294967295。对于小于 2147483647 的整数来说,无符号整数看来与有符号整数一样,而大于 2147483647 的整数则要使用位 31(在有符号整数中,这一位总是 0)。
把无符号整数转换成字符串后,只返回它们的有效位。
注意:所有整数字面量都默认存储为有符号整数。只有 ECMAScript 的位运算符才能创建无符号整数。
位运算 NOT
位运算 NOT 由否定号(~)表示,它是 ECMAScript 中为数不多的与二进制算术有关的运算符之一。
位运算 NOT 是三步的处理过程:
- 把运算数转换成 32 位数字
- 把二进制数转换成它的二进制反码
- 把二进制数转换成浮点数
例如:
var iNum1 = 25; //25 等于 00000000000000000000000000011001
var iNum2 = ~iNum1; //转换为 11111111111111111111111111100110
alert(iNum2); //输出 "-26"
位运算 NOT 实质上是对数字求负,然后减 1,因此 25 变 -26。用下面的方法也可以得到同样的方法:
var iNum1 = 25;
var iNum2 = -iNum1 -1;
alert(iNum2); //输出 -26
位运算 AND
位运算 AND 由和号(&)表示,直接对数字的二进制形式进行运算。它把每个数字中的数位对齐,然后用下面的规则对同一位置上的两个数位进行 AND 运算:
第一个数字中的数位 | 第二个数字中的数位 | 结果 |
---|---|---|
1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 0 |
例如,要对数字 25 和 3 进行 AND 运算,代码如下所示:
var iResult = 25 & 3;
alert(iResult); //输出 "1"
25 和 3 进行 AND 运算的结果是 1。为什么?分析如下:
25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
---------------------------------------------
AND = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
可以看出,在 25 和 3 中,只有一个数位(位 0)存放的都是 1,因此,其他数位生成的都是 0,所以结果为 1。
位运算 OR
位运算 OR 由符号(|)表示,也是直接对数字的二进制形式进行运算。在计算每位时,OR 运算符采用下列规则:
第一个数字中的数位 | 第二个数字中的数位 | 结果 |
---|---|---|
1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
0 | 0 | 0 |
仍然使用 AND 运算符所用的例子,对 25 和 3 进行 OR 运算,代码如下:
var iResult = 25 | 3;
alert(iResult); //输出 "27"
25 和 3 进行 OR 运算的结果是 27:
25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
--------------------------------------------
OR = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1011
可以看出,在两个数字中,共有 4 个数位存放的是 1,这些数位被传递给结果。二进制代码 11011 等于 27。
位运算 XOR
位运算 XOR 由符号(^)表示,当然,也是直接对二进制形式进行运算。XOR 不同于 OR,当只有一个数位存放的是 1 时,它才返回 1。真值表如下:
第一个数字中的数位 | 第二个数字中的数位 | 结果 |
---|---|---|
1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
0 | 0 | 0 |
对 25 和 3 进行 XOR 运算,代码如下:
var iResult = 25 ^ 3;
alert(iResult); //输出 "26"
25 和 3 进行 XOR 运算的结果是 26:
25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
---------------------------------------------
XOR = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1010
可以看出,在两个数字中,共有 4 个数位存放的是 1,这些数位被传递给结果。二进制代码 11010 等于 26。
左移运算
左移运算由两个小于号表示(<<)。它把数字中的所有数位向左移动指定的数量。例如,把数字 2(等于二进制中的 10)左移 5 位,结果为 64(等于二进制中的 1000000):
var iOld = 2; //等于二进制 10
var iNew = iOld << 5; //等于二进制 1000000 十进制 64
注意:在左移数位时,数字右边多出 5 个空位。左移运算用 0 填充这些空位,使结果成为完整的 32 位数字。
注意:左移运算保留数字的符号位。例如,如果把 -2 左移 5 位,得到的是 -64,而不是 64。“符号仍然存储在第 32 位中吗?”是的,不过这在 ECMAScript 后台进行,开发者不能直接访问第 32 个数位。即使输出二进制字符串形式的负数,显示的也是负号形式(例如,-2 将显示 -10。)
有符号右移运算
有符号右移运算符由两个大于号表示(>>)。它把 32 位数字中的所有数位整体右移,同时保留该数的符号(正号或负号)。有符号右移运算符恰好与左移运算相反。例如,把 64 右移 5 位,将变为 2:
var iOld = 64; //等于二进制 1000000
var iNew = iOld >> 5; //等于二进制 10 十进制 2
同样,移动数位后会造成空位。这次,空位位于数字的左侧,但位于符号位之后。ECMAScript 用符号位的值填充这些空位,创建完整的数字,如下图所示:
注意:-2>>1 右移1位是-1,但是右移更多位也是-1, -2>>2 (-1) 、-2>>3 (-1)
无符号右移运算
无符号右移运算符由三个大于号(>>>)表示,它将无符号 32 位数的所有数位整体右移。对于正数,无符号右移运算的结果与有符号右移运算一样。
用有符号右移运算中的例子,把 64 右移 5 位,将变为 2:
var iOld = 64; //等于二进制 1000000
var iNew = iOld >>> 5; //等于二进制 10 十进制 2
对于负数,情况就不同了。
无符号右移运算用 0 填充所有空位。对于正数,这与有符号右移运算的操作一样,而负数则被作为正数来处理。
由于无符号右移运算的结果是一个 32 位的正数,所以负数的无符号右移运算得到的总是一个非常大的数字。例如,如果把 -64 右移 5 位,将得到 134217726。如何得到这种结果的呢?
要实现这一点,需要把这个数字转换成无符号的等价形式(尽管该数字本身还是有符号的),可以通过以下代码获得这种形式:
var iUnsigned64 = -64 >>> 0;
然后,用 Number 类型的 toString() 获取它的真正的位表示,采用的基为 2:
console.log(iUnsigned64.toString(2));
这将生成 11111111111111111111111111000000,即有符号整数 -64 的二进制补码表示,不过它等于无符号整数 4294967232。
出于这种原因,使用无符号右移运算符要小心。
移位操作要注意的问题是高(低)位是补0还是补1,具体操作如下:
(1)<< : (left-shift), 最低位补0。
(2)>> : (signed right-shift),右移过程使用符号位扩展(sign extension),即如果符号为为1则高位补1, 是0则补0,也就是逻辑右移。
(3)>>> : (unsigned right-shit),右移过程使用零扩展(zero extension),即最高位一律补0,也就是算术右移。
(4)移位操作的数据类型可以是byte, char, short, int, long型,但是对byte, char, short进行操作时,会先把它们变成一个int型,最后得到一个int型的结果,对long型操作时得到一个long型结果,不可以对boolean型进行操作。
(5)移位操作符可以和=合并起来,即 <<= 、 >>= 和 >>>=。例如 a >>= 2; 表示将a右移两位后的值重新赋给a。当时在使用这三个操作符对 byte, char, short型数据进行操作时要注意。
(6)JS没有专门的无符号左移操作(<<<)。
13.95>>>0 向下取整13
JavaScript位运算符的更多相关文章
- JavaScript位运算符 2
按位运算符是把操作数看作一系列单独的位,而不是一个数字值.所以在这之前,不得不提到什么是“位”: 数值或字符在内存内都是被存储为0和 1的序列,每个0和1被称之为1个位,比如说10进制数据2在计算机内 ...
- javascript位运算
javascript作为一门高级语言,他尽量让开发人员减少思考底层的硬件工作原理,而将精力集中在逻辑开发的层面.不过,不论这门语言多么高级,我们必须知道数据依然以bits的形式存储,有时候我们会直接与 ...
- javascript(六)运算符
运算符概述 JavaScript中的运算符用于算术表达式. 比较表达式. 逻辑表达式. 赋值表达式等.需要注意的是, 大多数运算符都是由标点符号表示的, 比如 "+" 和" ...
- javascript运算符——位运算符
× 目录 [1]二进制 [2]非 [3]与[4]或[5]异或[6]左移[7]右移[8]>>>[9]应用 前面的话 位运算符是非常底层的运算,由于其很不直观,所以并不常用.但是,其速度 ...
- Javascript中的位运算符和技巧
ECMAScript 整数有两种类型,即有符号整数(允许用正数和负数)和无符号整数(只允许用正数).在 ECMAScript 中,所有整数字面量默认都是有符号整数,这意味着什么呢? 有符号整数使用 3 ...
- JavaScript按位运算符~
1. JavaScript按位运算符 Bit operators work on 32 bits numbers. 2. JavaScript按位运算符~ 值得注意的是,在JavaScript中,~5 ...
- javascript奇技淫巧之位运算符
奇技淫巧:指过于奇巧而无益还让人着迷的技艺与制品. And(与) & Or(或) | Exclusive Or(异或) 或者称 Xor ^ Not(非) ~ 位运算符,我们在日常js开发中其实 ...
- js 位运算符
MDN定义:位运算符将它的操作数视为32位元的二进制串(0和1组成)而非十进制八进制或十六进制数. 例如:十进制数字9用二进制表示为1001,位运算符就是在这个二进制表示上执行运算,但是返回结果是标准 ...
- HTML5 位运算符
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> <title> ...
随机推荐
- Jenkins构建报错(Jenkins is reserved for jobs with matching label expression)解决办法
Jenkins构建报错Jenkins is reserved for jobs with matching label expression 原因节点配置导致 修改配置
- 2018牛客网暑期ACM多校训练营(第二场) A - run - [DP]
题目链接:https://www.nowcoder.com/acm/contest/140/A 时间限制:C/C++ 1秒,其他语言2秒 空间限制:C/C++ 131072K,其他语言262144K ...
- 自定义vueawesomeswiper分页器样式
swiperOption: {//swiper的配置项 notNextTick: true,//想获得swiper实例对象,这个必须为true direction: 'vertical', // gr ...
- 15款Django开发常用软件包(转)
原文:http://www.iteye.com/news/28697 Django是一款高级的Python Web框架,可以帮助开发者快速创建web应用.我们这里整理了15款Django开发中常用的软 ...
- 【Python】【亲测好用】安装第三方包报错:AttributeError:'module' object has no attribute 'main'
安装/卸载第三包可能出现如下问题及相应解决办法: 在pycharm编辑中,使用anconda2更新.卸载第三方包时,出现如下错误: AttributeError:'module' object has ...
- 当前数据库普遍使用wait-for graph等待图来进行死锁检测
当前数据库普遍使用wait-for graph等待图来进行死锁检测 较超时机制,这是一种更主动的死锁检测方式,innodb引擎也采用wait-for graph SQL Server也使用wait-f ...
- [py]类和实例方法/内建方法
内建方法 dir(__builtins__) 类和实例方法对比 class person: def __init__(self, job): self.job = job name = "m ...
- (转)使用git stash解决git pull时的冲突
在使用git pull代码时,经常会碰到有冲突的情况,提示如下信息: error: Your local changes to 'c/environ.c' would be overwritten b ...
- CloudFlare防护下的破绽:寻找真实IP的几条途径
本文仅代表作者独立观点,本文提及的技术仅供安全研究和渗透测试用途 看Twitter发现CloudFlare总裁什么的最近很高调,北京.香港的跑着参加会议.发表演说什么的,CloudFlare似乎也没那 ...
- Amazon SES SPF和DKIM设置教程
SPF和DKIM设置是争对域名邮箱而言的(公共邮件也不会给你修改DNS的权限),主要作用就是防止邮箱伪造提升邮件信用度 首先到亚马逊添加域名并验证 添加后,给出了域名验证的方法,就是在dns记录里添加 ...