位运算符在JS中的妙用


  • 所有 JavaScript 数字存储为根为10的64(8比特)浮点数。JavaScript不是类型语言。与许多其他编程语言不同,JavaScript不定义不同类型的数字,比如整数、短、长、浮点等等。
  • 整数精度(不使用小数点或指数计数法)最多为15位。小数精度的最大位数是17,但是浮点运算并不总是100% 准确。
  • 位运算直接对二进制位进行计算,位运算直接处理每一个比特位,是非常底层的运算,好处是速度极快,缺点是很不直观,许多场合不能够使用。
  • 位运算只对整数起作用,如果一个运算数不是整数,会自动转为整数后再运行。
  • JavaScript内部,数值都是以64位浮点数的形式储存,但是做位运算的时候,是以32位带符号的整数进行运算的,并且返回值也是一个32位带符号的整数。

JS中常用的7个位运算符

1. 按位与(AND) &

&以特定的方式组合操作二进制数中对应的位,如果对应的位都为1,那么结果就是1, 如果任意一个位是0 则结果就是0。

// 1的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000001 // 3的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000011 // ----------------------------- // 1的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000001 console.log(1 & 3) // 1 复制代码

2. 按位或(OR) |

| 运算符跟 & 的区别在于如果对应的位中任一个操作数为1 那么结果就是1。

// 1的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000001 // 3的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000011 // ----------------------------- // 3的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000011 console.log(1 | 3) // 3 复制代码

3. 按位异或(XOR) ^

^ 如果对应两个操作位有且仅有一个1时结果为1,其他都是0。

// 1的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000001 // 3的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000011 // ----------------------------- // 2的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000010 console.log(1 ^ 3) // 2 复制代码

4. 按位非(NOT) ~

~ 运算符是对位求反,1变0, 0变1,也就是求二进制的反码。

// 1的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000001 // 3的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000011 // ----------------------------- // 1反码二进制表示: 11111111 11111111 11111111 11111110 // 由于第一位(符号位)是1,所以这个数是一个负数。JavaScript 内部采用补码形式表示负数,即需要将这个数减去1,再取一次反,然后加上负号,才能得到这个负数对应的10进制值。 // ----------------------------- // 1的反码减1: 11111111 11111111 11111111 11111101 // 反码取反: 00000000 00000000 00000000 00000010 // 表示为10进制加负号:-2 console.log(~ 1) // -2 复制代码
  • 简单记忆:一个数与自身的取反值相加等于-1

5. 左移(Left shift)<<

<<运算符使指定值的二进制数所有位都左移指定次数,其移动规则:丢弃高位,低位补0即按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。

// 1的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000001 // ----------------------------- // 2的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000010 console.log(1 << 1) // 2 复制代码

6. 有符号右移>>

>>该操作符会将指定操作数的二进制位向右移动指定的位数。向右被移出的位被丢弃,拷贝最左侧的位以填充左侧。由于新的最左侧的位总是和以前相同,符号位没有被改变。所以被称作“符号传播”。

// 1的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000001 // ----------------------------- // 0的二进制表示为: 00000000 00000000 00000000 00000000 console.log(1 >> 1) // 0 复制代码

7. 无符号右移>>>

>>>该操作符会将第一个操作数向右移动指定的位数。向右被移出的位被丢弃,左侧用0填充。因为符号位变成了 0,所以结果总是非负的。(译注:即便右移 0 个比特,结果也是非负的。)

对于非负数,有符号右移和无符号右移总是返回相同的结果。例如, 9 >>> 2 得到 2 和 9 >> 2 相同。

位运算符在js中的妙用

  1. 使用&运算符判断一个数的奇偶
// 偶数 & 1 = 0 // 奇数 & 1 = 1 console.log(2 & 1) // 0 console.log(3 & 1) // 1 复制代码
  1. 使用~, >>, <<, >>>, |来取整
console.log(~~ 6.83) // 6 console.log(6.83 >> 0) // 6 console.log(6.83 << 0) // 6 console.log(6.83 | 0) // 6 // >>>不可对负数取整 console.log(6.83 >>> 0) // 6 复制代码
  1. 使用^来完成值交换
var a = 5 var b = 8 a ^= b b ^= a a ^= b console.log(a) // 8 console.log(b) // 5 复制代码
  1. 使用&, >>, |来完成rgb值和16进制颜色值之间的转换
/** * 16进制颜色值转RGB * @param {String} hex 16进制颜色字符串 * @return {String} RGB颜色字符串 */ function hexToRGB(hex) { var hexx = hex.replace('#', '0x') var r = hexx >> 16 var g = hexx >> 8 & 0xff var b = hexx & 0xff return `rgb(${r}, ${g}, ${b})` } /** * RGB颜色转16进制颜色 * @param {String} rgb RGB进制颜色字符串 * @return {String} 16进制颜色字符串 */ function RGBToHex(rgb) { var rgbArr = rgb.split(/[^\d]+/) var color = rgbArr[1]<<16 | rgbArr[2]<<8 | rgbArr[3] return '#'+ color.toString(16) } // ------------------------------------------------- hexToRGB('#ffffff') // 'rgb(255,255,255)' RGBToHex('rgb(255,255,255)') // '#ffffff' 复制代码

参考

  1. https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/Bitwise_Operators
  2. http://javascript.ruanyifeng.com/grammar/operator.html
  3. http://www.w3school.com.cn/js/js_obj_number.asp

 


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