概述

二進制位運算符用于直接對二進制位進行計算，一共有7個。二進制或運算符(or)：符號為|，表示若兩個二進制位都為0，則結果為0，否則為1。

二進制與運算符(and)：符號為&，表示若兩個二進制位都為1，則結果為1，否則為0。

二進制否運算符(not)：符號為~，表示對一個二進制位取反。

異或運算符(xor)：符號為^，表示若兩個二進制位不相同，則結果為1，否則為0。

左移運算符(left shift)：符號為<

右移運算符(right shift)：符號為>>，詳見下文解釋。

頭部補零的右移運算符(zero filled right shift)：符號為>>>，詳見下文解釋。

這些位運算符直接處理每一個比特位(bit)，所以是非常底層的運算，好處是速度極快，缺點是很不直觀，許多場合不能使用它們，否則會使代碼難以理解和查錯。

有一點需要特別注意，位運算符只對整數(shù)起作用，如果一個運算子不是整數(shù)，會自動轉為整數(shù)后再執(zhí)行。另外，雖然在 JavaScript 內部，數(shù)值都是以64位浮點數(shù)的形式儲存，但是做位運算的時候，是以32位帶符號的整數(shù)進行運算的，并且返回值也是一個32位帶符號的整數(shù)。i?=?i?|?0;復制代碼

上面這行代碼的意思，就是將i(不管是整數(shù)或小數(shù))轉為32位整數(shù)。

利用這個特性，可以寫出一個函數(shù)，將任意數(shù)值轉為32位整數(shù)。function?toInt32(x)?{

return?x?|?0;

}復制代碼

上面這個函數(shù)將任意值與0進行一次或運算，這個位運算會自動將一個值轉為32位整數(shù)。下面是這個函數(shù)的用法。toInt32(1.001)?//?1

toInt32(1.999)?//?1

toInt32(1)?//?1

toInt32(-1)?//?-1

toInt32(Math.pow(2,?32)?+?1)?//?1

toInt32(Math.pow(2,?32)?-?1)?//?-1復制代碼

上面代碼中，toInt32可以將小數(shù)轉為整數(shù)。對于一般的整數(shù)，返回值不會有任何變化。對于大于或等于2的32次方的整數(shù)，大于32位的數(shù)位都會被舍去。

二進制或運算符

二進制或運算符(|)逐位比較兩個運算子，兩個二進制位之中只要有一個為1，就返回1，否則返回0。0?|?3?//?3復制代碼

上面代碼中，0和3的二進制形式分別是00和11，所以進行二進制或運算會得到11(即3)。

位運算只對整數(shù)有效，遇到小數(shù)時，會將小數(shù)部分舍去，只保留整數(shù)部分。所以，將一個小數(shù)與0進行二進制或運算，等同于對該數(shù)去除小數(shù)部分，即取整數(shù)位。2.9?|?0?//?2

-2.9?|?0?//?-2復制代碼

需要注意的是，這種取整方法不適用超過32位整數(shù)最大值2147483647的數(shù)。2147483649.4?|?0;

//?-2147483647復制代碼

二進制與運算符

二進制與運算符(&)的規(guī)則是逐位比較兩個運算子，兩個二進制位之中只要有一個位為0，就返回0，否則返回1。0?&?3?//?0復制代碼

上面代碼中，0(二進制00)和3(二進制11)進行二進制與運算會得到00(即0)。

二進制否運算符

二進制否運算符(~)將每個二進制位都變?yōu)橄喾粗?0變?yōu)?，1變?yōu)?)。它的返回結果有時比較難理解，因為涉及到計算機內部的數(shù)值表示機制。~?3?//?-4復制代碼

上面表達式對3進行二進制否運算，得到-4。之所以會有這樣的結果，是因為位運算時，JavaScript 內部將所有的運算子都轉為32位的二進制整數(shù)再進行運算。

3的32位整數(shù)形式是00000000000000000000000000000011，二進制否運算以后得到11111111111111111111111111111100。由于第一位(符號位)是1，所以這個數(shù)是一個負數(shù)。JavaScript 內部采用補碼形式表示負數(shù)，即需要將這個數(shù)減去1，再取一次反，然后加上負號，才能得到這個負數(shù)對應的10進制值。這個數(shù)減去1等于11111111111111111111111111111011，再取一次反得到00000000000000000000000000000100，再加上負號就是-4?？紤]到這樣的過程比較麻煩，可以簡單記憶成，一個數(shù)與自身的取反值相加，等于-1。~?-3?//?2復制代碼

上面表達式可以這樣算，-3的取反值等于-1減去-3，結果為2。

對一個整數(shù)連續(xù)兩次二進制否運算，得到它自身。~~3?//?3復制代碼

所有的位運算都只對整數(shù)有效。二進制否運算遇到小數(shù)時，也會將小數(shù)部分舍去，只保留整數(shù)部分。所以，對一個小數(shù)連續(xù)進行兩次二進制否運算，能達到取整效果。~~2.9?//?2

~~47.11?//?47

~~1.9999?//?1

~~3?//?3復制代碼

使用二進制否運算取整，是所有取整方法中最快的一種。

對字符串進行二進制否運算，JavaScript 引擎會先調用Number函數(shù)，將字符串轉為數(shù)值。//?相當于~Number('011')

~'011'??//?-12

//?相當于~Number('42?cats')

~'42?cats'?//?-1

//?相當于~Number('0xcafebabe')

~'0xcafebabe'?//?889275713

//?相當于~Number('deadbeef')

~'deadbeef'?//?-1復制代碼

Number函數(shù)將字符串轉為數(shù)值的規(guī)則，參見《數(shù)據(jù)的類型轉換》一章。

對于其他類型的值，二進制否運算也是先用Number轉為數(shù)值，然后再進行處理。//?相當于?~Number([])

~[]?//?-1

//?相當于?~Number(NaN)

~NaN?//?-1

//?相當于?~Number(null)

~null?//?-1復制代碼

異或運算符

異或運算(^)在兩個二進制位不同時返回1，相同時返回0。0?^?3?//?3復制代碼

上面表達式中，0(二進制00)與3(二進制11)進行異或運算，它們每一個二進制位都不同，所以得到11(即3)。

“異或運算”有一個特殊運用，連續(xù)對兩個數(shù)a和b進行三次異或運算，a^=b; b^=a; a^=b;，可以互換它們的值。這意味著，使用“異或運算”可以在不引入臨時變量的前提下，互換兩個變量的值。var?a?=?10;

var?b?=?99;

a?^=?b,?b?^=?a,?a?^=?b;

a?//?99

b?//?10復制代碼

這是互換兩個變量的值的最快方法。

異或運算也可以用來取整。12.9?^?0?//?12復制代碼

左移運算符

左移運算符(<

//?左移一位為1000(即十進制的8)

//?相當于乘以2的1次方

4?<

//?8

-4?<

//?-8復制代碼

上面代碼中，-4左移一位得到-8，是因為-4的二進制形式是11111111111111111111111111111100，左移一位后得到11111111111111111111111111111000，該數(shù)轉為十進制(減去1后取反，再加上負號)即為-8。

如果左移0位，就相當于將該數(shù)值轉為32位整數(shù)，等同于取整，對于正數(shù)和負數(shù)都有效。13.5?<

//?13

-13.5?<

//?-13復制代碼

左移運算符用于二進制數(shù)值非常方便。var?color?=?{r:?186,?g:?218,?b:?85};

//?RGB?to?HEX

//?(1?<

var?rgb2hex?=?function(r,?g,?b)?{

return?'#'?+?((1?<

.toString(16)?//?先轉成十六進制，然后返回字符串

.substr(1);???//?去除字符串的最高位，返回后面六個字符串

}

rgb2hex(color.r,?color.g,?color.b)

//?"#bada55"復制代碼

上面代碼使用左移運算符，將顏色的 RGB 值轉為 HEX 值。

右移運算符

右移運算符(>>)表示將一個數(shù)的二進制值向右移動指定的位數(shù)。如果是正數(shù)，頭部全部補0；如果是負數(shù)，頭部全部補1。右移運算符基本上相當于除以2的指定次方(最高位即符號位參與移動)。4?>>?1

//?2

/*

//?因為4的二進制形式為?00000000000000000000000000000100，

//?右移一位得到?00000000000000000000000000000010，

//?即為十進制的2

*/

-4?>>?1

//?-2

/*

//?因為-4的二進制形式為?11111111111111111111111111111100，

//?右移一位，頭部補1，得到?11111111111111111111111111111110,

//?即為十進制的-2

*/復制代碼

右移運算可以模擬 2 的整除運算。5?>>?1

//?2

//?相當于?5?/?2?=?2

21?>>?2

//?5

//?相當于?21?/?4?=?5

21?>>?3

//?2

//?相當于?21?/?8?=?2

21?>>?4

//?1

//?相當于?21?/?16?=?1復制代碼

頭部補零的右移運算符

頭部補零的右移運算符(>>>)與右移運算符(>>)只有一個差別，就是一個數(shù)的二進制形式向右移動時，頭部一律補零，而不考慮符號位。所以，該運算總是得到正值。對于正數(shù)，該運算的結果與右移運算符(>>)完全一致，區(qū)別主要在于負數(shù)。4?>>>?1

//?2

-4?>>>?1

//?2147483646

/*

//?因為-4的二進制形式為11111111111111111111111111111100，

//?帶符號位的右移一位，得到01111111111111111111111111111110，

//?即為十進制的2147483646。

*/復制代碼

這個運算實際上將一個值轉為32位無符號整數(shù)。

查看一個負整數(shù)在計算機內部的儲存形式，最快的方法就是使用這個運算符。-1?>>>?0?//?4294967295復制代碼

上面代碼表示，-1作為32位整數(shù)時，內部的儲存形式使用無符號整數(shù)格式解讀，值為 4294967295(即(2^32)-1，等于11111111111111111111111111111111)。

開關作用

位運算符可以用作設置對象屬性的開關。

假定某個對象有四個開關，每個開關都是一個變量。那么，可以設置一個四位的二進制數(shù)，它的每個位對應一個開關。var?FLAG_A?=?1;?//?0001

var?FLAG_B?=?2;?//?0010

var?FLAG_C?=?4;?//?0100

var?FLAG_D?=?8;?//?1000復制代碼

上面代碼設置 A、B、C、D 四個開關，每個開關分別占有一個二進制位。

然后，就可以用二進制與運算，檢查當前設置是否打開了指定開關。var?flags?=?5;?//?二進制的0101

if?(flags?&?FLAG_C)?{

//?...

}

//?0101?&?0100?=>?0100?=>?true復制代碼

上面代碼檢驗是否打開了開關C。如果打開，會返回true，否則返回false。

現(xiàn)在假設需要打開A、B、D三個開關，我們可以構造一個掩碼變量。var?mask?=?FLAG_A?|?FLAG_B?|?FLAG_D;

//?0001?|?0010?|?1000?=>?1011復制代碼

上面代碼對A、B、D三個變量進行二進制或運算，得到掩碼值為二進制的1011。

有了掩碼，二進制或運算可以確保打開指定的開關。flags?=?flags?|?mask;復制代碼

上面代碼中，計算后得到的flags變量，代表三個開關的二進制位都打開了。

二進制與運算可以將當前設置中凡是與開關設置不一樣的項，全部關閉。flags?=?flags?&?mask;復制代碼

異或運算可以切換(toggle)當前設置，即第一次執(zhí)行可以得到當前設置的相反值，再執(zhí)行一次又得到原來的值。flags?=?flags?^?mask;復制代碼

二進制否運算可以翻轉當前設置，即原設置為0，運算后變?yōu)?；原設置為1，運算后變?yōu)?。flags?=?~flags;復制代碼

總結

以上是生活随笔為你收集整理的js三进制计算机,js 笔记 - 二进制位运算符的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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