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之前在某个项目中，遇到了许多 JS 的二进制操作场景，因此总结下 JS 中的二进制操作方法。
所谓二进制操作，是指操作变量实际存储的值，比如获取字符 A 的 Unicode 值，或者将值 100 填入到 8 个字节中。
1. 位操作符
JS 中的位操作与很多语言类似，具体的位运算符如下表所示。
运算符
用法
描述
按位与
a & b
对于每一个比特位，只有两个操作数相应的比特位都是 1 时，结果才为 1，否则为 0。
按位或
a | b
对于每一个比特位，当两个操作数相应的比特位至少有一个 1 时，结果为 1，否则为 0。
按位异或
a ^ b
对于每一个比特位，当两个操作数相应的比特位有且只有一个 1 时，结果为 1，否则为 0。
按位非
~ a
反转操作数的比特位，即 0 变成 1，1 变成 0。
左移
a << b
将 a 的二进制形式向左移 b (< 32) 比特位，右边用 0 填充。
有符号右移
a >> b
将 a 的二进制表示向右移 b (< 32) 位，丢弃被移出的位。
无符号右移
a >>> b
将 a 的二进制表示向右移 b (< 32) 位，丢弃被移出的位，并使用 0 在左侧填充。
2. 字符和 Unicode 编码
在介绍具体的方法前，我们需要先了解下 UCS- 2 和 UTF-16 编码。
UCS- 2 是一个 16bit 长度的编码集，它的表示范围是 0 到 0xFFFF。UTF-16 的表示范围是 0 到 0x10FFFF，它由 1 个或者 2 个 16bit 的编码单元组成。其中 UCS- 2 是 UTF-16 的子集，UTF-16 编码在 0 到 0x00FFFF 的范围称为 BMP（基本多文种平面），BMP 与 UCS- 2 的编码完全一致。
更详细的说明可以参考这里。
2.1 String.fromCharCode
fromCharCode 方法返回指定的 UCS- 2 编码对应的字符串。它是 String 上的静态方法，不可通过字符串对象直接访问。
因为入参是 UCS- 2 编码值，所以不能多于 16bit，即入参值要小于 65536。如果入参需要大于 65536，可以使用 String.fromCodePoint。
String.fromCharCode(65) // A
String.fromCharCode(65, 66, 68) // ABD
2.2 String.prototype.charCodeAt
charCodeAt 返回字符串指定位置的字符的 UTF-16 编码。该方法可以直接从字符串对象进行调用。
如果该字符不能使用一个 UTF-16 编码单元（16bit）来表示时，该方法只会返回第一个编码单元。如果需要获取完整的编码，可以使用 String.prototype.codePointAt。
“AB”.charCodeAt(0) // 65
“AB”.charCodeAt(1) // 66
3. ArrayBuffer
ArrayBuffer 用来表示原始的二进制数据缓存区，但是不可直接对 ArrayBuffer 进行操作，需要借助 DataView 或者类型数组对象来对缓存区的内容进行读写。
3.1 DataView
DataView 可以理解为数据视窗，通过 DataView 对象可以对 ArrayBuffer 进行读写操作。
const buffer = new ArrayBuffer(4); // 申请 2 个字节长度的缓存区
const view1 = new DataView(buffer); // view1 的范围是整个缓存区
const view2 = new DataView(buffer, 2, 1) // view2 的范围是从第 2 个字节开始往后的一个字节
// 向一个 16bit 的内容中填入一个带符号的数
// 参数的含义依次为 输入内容的位置、输入的值、是否使用小端方式 (默认大端）
view1.setInt16(0, 0x0A0B, false);
view1.getInt8(0); // 10，即 0x0A
view1.getInt8(1); // 11，即 0x0B
view2.setUint8(0, 255);
view2.getInt8(0); // 按照有符号数来读取，结果为 -1
更多的操作方法可以参考 DataView。
3.2 类型数组对象
类型数组对象有很多种，比如 Uint8Array, Int32Array 等。将 ArrayBuffer 转化为类型数组后，就可以像数组一样来操作缓存区。
const buffer = new ArrayBuffer(8);
const arr1 = new Int16Array(buffer);
const arr2 = new Uint8Array(buffer);
arr1[0] = 256;
arr2[7] = 255;
console.log(arr1); // [256, 0, 0, 255]
console.log(arr2); // [0, 1, 0, 0, 0, 0, 255, 0]
参考文献
按位操作符 – JavaScript | MDN
[Unicode 字符平面映射](之前在某个项目中，遇到了许多 JS 的二进制操作场景，因此总结下 JS 中的二进制操作方法。
所谓二进制操作，是指操作变量实际存储的值，比如获取字符 A 的 Unicode 值，或者将值 100 填入到 8 个字节中。
1. 位操作符
JS 中的位操作与很多语言类似，具体的位运算符如下表所示。
运算符
用法
描述
按位与
a & b
对于每一个比特位，只有两个操作数相应的比特位都是 1 时，结果才为 1，否则为 0。
按位或
a | b
对于每一个比特位，当两个操作数相应的比特位至少有一个 1 时，结果为 1，否则为 0。
按位异或
a ^ b
对于每一个比特位，当两个操作数相应的比特位有且只有一个 1 时，结果为 1，否则为 0。
按位非
~ a
反转操作数的比特位，即 0 变成 1，1 变成 0。
左移
a << b
将 a 的二进制形式向左移 b (< 32) 比特位，右边用 0 填充。
有符号右移
a >> b
将 a 的二进制表示向右移 b (< 32) 位，丢弃被移出的位。
无符号右移
a >>> b
将 a 的二进制表示向右移 b (< 32) 位，丢弃被移出的位，并使用 0 在左侧填充。
2. 字符和 Unicode 编码
在介绍具体的方法前，我们需要先了解下 UCS- 2 和 UTF-16 编码。
UCS- 2 是一个 16bit 长度的编码集，它的表示范围是 0 到 0xFFFF。UTF-16 的表示范围是 0 到 0x10FFFF，它由 1 个或者 2 个 16bit 的编码单元组成。UCS- 2 是 UTF-16 的子集，当字符的编码范围在 0x00FFFF。
更详细的说明可以参考这里。
2.1 String.fromCharCode
fromCharCode 方法返回指定 UCS- 2 编码对应的字符串。它是 String 上的静态方法，不可通过字符串对象直接访问。
所以 fromCharCode 的入参值要小于 65536。否则需要使用 String.fromCodePoint 代替。
String.fromCharCode(65) // A
String.fromCharCode(65, 66, 68) // ABD
2.2 String.prototype.charCodeAt
charCodeAt 返回字符串指定位置的字符的 UTF-16 编码。该方法可以直接从字符串对象进行调用。
如果该字符不能使用一个 UTF-16 编码单元（16bit）来表示时，该方法只会返回第一个编码单元。如果需要获取完整的编码，需要使用 String.prototype.codePointAt 代替。
“AB”.charCodeAt(0) // 65
“AB”.charCodeAt(1) // 66
PS：
3. ArrayBuffer
ArrayBuffer 用来表示原始的二进制数据缓存区，类似于申请一块内存空间，但是不可直接对缓存区进行操作，需要借助 DataView 或者类型数组对象来对缓存区的内容进行读写。
3.1 DataView
DataView 可以理解为数据视窗，通过 DataView 对象可以对 ArrayBuffer 进行读写操作。
const buffer = new ArrayBuffer(4); // 申请 2 个字节长度的缓存区
const view1 = new DataView(buffer); // view1 的范围是整个缓存区
const view2 = new DataView(buffer, 2, 1) // view2 的范围是从第 2 个字节开始往后的一个字节
// 向一个 16bit 的内容中填入一个带符号的数
// 参数的含义依次为 输入内容的位置、输入的值、是否使用小端方式 (默认大端）
view1.setInt16(0, 0x0A0B, false);
view1.getInt8(0); // 10，即 0x0A
view1.getInt8(1); // 11，即 0x0B
view2.setUint8(0, 255);
view2.getInt8(0); // 按照有符号数来读取，结果为 -1
更多的操作方法可以参考 DataView。
3.2 类型数组对象
类型数组对象有很多种，比如 Uint8Array, Int32Array 等。将 ArrayBuffer 转化为类型数组后，就可以像数组一样来操作缓存区。
const buffer = new ArrayBuffer(8);
const arr1 = new Int16Array(buffer);
const arr2 = new Uint8Array(buffer);
arr1[0] = 256;
arr2[7] = 255;
console.log(arr1); // [256, 0, 0, 255]
console.log(arr2); // [0, 1, 0, 0, 0, 0, 255, 0]
参考文献
按位操作符 – JavaScript | MDN
Unicode 字符平面映射
JavaScript’s internal character encoding: UCS-2 or UTF-16?
String.fromCharCode() – JavaScript | MDN
String.prototype.charCodeAt() – JavaScript | MDN
ArrayBuffer – JavaScript | MDN
