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二进制运算符

概述
作用速度块
都作用于 32 位整数
二进制位运算符用于直接对二进制位进行计算,一共有 7 个。

二进制或运算符(or):符号为 |,表示若两个二进制位都为 0,则结果为 0,否则为 1。
二进制与运算符(and):符号为 &,表示若两个二进制位都为 1,则结果为 1,否则为 0。
二进制否运算符(not):符号为~,表示对一个二进制位取反。
异或运算符(xor):符号为 ^,表示若两个二进制位不相同,则结果为 1,否则为 0。
左移运算符(left shift):符号为 <<,详见下文解释。
右移运算符(right shift):符号为 >>,详见下文解释。
头部补零的右移运算符(zero filled right shift):符号为 >>>

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

利用这个特性,可以写出一个函数,将任意数值转为 32 位整数。

function toInt32(x) {
return x | 0;
}

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

二进制或运算符

两个二进制位之中只要有一个为 1,就返回 1,否则返回 0。

0 | 3 // 3

二进制与运算符

两个二进制位之中只要有一个位为 0,就返回 0,否则返回 1。

0 & 3 // 0
二进制否运算符

二进制否运算符(~)将每个二进制位都变为相反值(0 变为 1,1 变为 0
简单记忆成减去 -1
对一个小数连续进行两次二进制否运算,能达到取整效果。

~~2.9 // 2
~~47.11 // 47
~~1.9999 // 1
~~3 // 3

使用二进制否运算取整,是所有取整方法中最快的一种。

对字符串进行二进制否运算,JavaScript 引擎会先调用 Number 函数,将字符串转为数值。

// 相当于~Number(‘011’)
~’011′ // -12

// 相当于~Number(’42 cats’)
~’42 cats’ // -1

// 相当于~Number(‘0xcafebabe’)
~’0xcafebabe’ // 889275713

// 相当于~Number(‘deadbeef’)
~’deadbeef’ // -1

// 相当于 ~Number([])
~[] // -1

// 相当于 ~Number(NaN)
~NaN // -1

// 相当于 ~Number(null)
~null // -1

异或运算符

异或运算(^)在两个二进制位不同时返回 1,相同时返回 0。

相当于加 与相当于乘以
用“异或运算”可以在不引入临时变量的前提下,互换两个变量的值。

var a = 10;
var b = 99;

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

a // 99
b // 10

这是互换两个变量的值的最快方法。

异或运算也可以用来取整。

12.9 ^ 0 // 12

左移运算符

左移运算符(<<)表示将一个数的二进制值向左移动指定的位数,尾部补 0,即乘以 2 的指定次方
// 相当于乘以 2 的 1 次方
4 << 1
// 8

-4 << 1
// -8

如果左移 0 位,就相当于将该数值转为 32 位整数,等同于取整,对于正数和负数都有效。

13.5 << 0
// 13

-13.5 << 0
// -13

右移运算符

右移运算符(>>)表示将一个数的二进制值向右移动指定的位数。如果是正数,头部全部补 0;如果是负数,头部全部补 1。右移运算符基本上相当于除以 2 的指定次方(最高位即符号位参与移动)

右移运算可以模拟 2 的整除运算。

5 >> 1
// 2
// 相当于 5 / 2 = 2

21 >> 2
// 5
// 相当于 21 / 4 = 5

21 >> 3
// 2
// 相当于 21 / 8 = 2

21 >> 4
// 1
// 相当于 21 / 16 = 1

头部补零的右移运算符

该运算的结果与右移运算符(>>)完全一致,区别主要在于负数

查看一个负整数在计算机内部的储存形式,最快的方法就是使用这个运算符。
4 >>> 1
// 2

-4 >>> 1
// 2147483646

-1 >>> 0 // 4294967295

上面代码表示,- 1 作为 32 位整数时,内部的储存形式使用无符号整数格式解读,值为 4294967295(即(2^32)-1,等于 11111111111111111111111111111111)。

开关作用

位运算符可以用作设置对象属性的开关

假定某个对象有四个开关,每个开关都是一个变量。那么,可以设置一个四位的二进制数,它的每个位对应一个开关。

var FLAG_A = 1; // 0001
var FLAG_B = 2; // 0010
var FLAG_C = 4; // 0100
var FLAG_D = 8; // 1000

9.1 然后,就可以用二进制与运算检验,当前设置是否打开了指定开关。

var flags = 5; // 二进制的 0101

if (flags & FLAG_C) {
// …
}
// 0101 & 0100 => 0100 => true
上面代码检验是否打开了开关 C。如果打开,会返回 true,否则返回 false。
9.2
现在假设需要打开 A、B、D 三个开关,我们可以构造一个掩码变量。

var mask = FLAG_A | FLAG_B | FLAG_D;
// 0001 | 0010 | 1000 => 1011
上面代码对 A、B、D 三个变量进行二进制或运算,得到掩码值为二进制的 1011。

有了掩码,二进制或运算可以确保打开指定的开关。

flags = flags | mask;
二进制与运算可以将当前设置中凡是与开关设置不一样的项,全部关闭。

flags = flags & mask;
异或运算可以切换(toggle)当前设置,即第一次执行可以得到当前设置的相反值,再执行一次又得到原来的值。

flags = flags ^ mask;
二进制否运算可以翻转当前设置,即原设置为 0,运算后变为 1;原设置为 1,运算后变为 0。

flags = ~flags;

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