关于javascript:JS最新基本数据类型BigInt

BigInt数据类型的目标是比Number数据类型反对的范畴更大的整数值。在对大整数执行数学运算时，以任意精度示意整数的能力尤为重要。应用BigInt，整数溢出将不再是问题。

此外，能够平安地应用更加精确工夫戳，大整数ID等，而无需应用变通方法。 BigInt目前是第3阶段提案，一旦增加到标准中，它就是JS 第二个数字数据类型，也将是 JS 第8种根本数据类型：

Boolean
Null
Undefined
Number
BigInt
String
Symbol
Object

在本文中，咱们将具体介绍BigInt，看看它如何解决应用Number类型的限度。

问题

对于学过其余语言的程序员来说，JS中短少显式整数类型经常令人困惑。许多编程语言反对多种数字类型，如浮点型、双精度型、整数型和双精度型，但JS却不是这样。在JS中，依照IEEE 754-2008规范的定义，所有数字都以双精度64位浮点格局示意。

在此规范下，无奈准确示意的十分大的整数将主动四舍五入。确切地说，JS 中的Number类型只能平安地示意-9007199254740991 (-(2^53-1)) 和9007199254740991(2^53-1)之间的整数，任何超出此范畴的整数值都可能失去精度。

console.log(9999999999999999);    // → 10000000000000000

该整数大于JS Number 类型所能示意的最大整数，因而，它被四舍五入的。意外四舍五入会侵害程序的可靠性和安全性。这是另一个例子：

// 留神最初一位的数字9007199254740992 === 9007199254740993;    // → true

JS 提供Number.MAX_SAFE_INTEGER常量来示意最大平安整数，Number.MIN_SAFE_INTEGER常量示意最小平安整数：

const minInt = Number.MIN_SAFE_INTEGER;console.log(minInt);         // → -9007199254740991console.log(minInt - 5);     // → -9007199254740996// notice how this outputs the same value as aboveconsole.log(minInt - 4);     // → -9007199254740996

解决方案

为了解决这些限度，一些JS开发人员应用字符串类型示意大整数。例如，Twitter API 在应用 JSON 进行响应时会向对象增加字符串版本的 ID。此外，还开发了许多库，例如 bignumber.js，以便更容易地解决大整数。

应用BigInt，应用程序不再须要变通方法或库来平安地示意Number.MAX_SAFE_INTEGER和Number.Min_SAFE_INTEGER之外的整数。当初能够在规范JS中执行对大整数的算术运算，而不会有精度损失的危险。

要创立BigInt，只需在整数的开端追加n即可。比拟:

console.log(9007199254740995n);    // → 9007199254740995nconsole.log(9007199254740995);     // → 9007199254740996

或者，能够调用BigInt()构造函数

BigInt("9007199254740995");    // → 9007199254740995n

BigInt文字也能够用二进制、八进制或十六进制示意

// binaryconsole.log(0b100000000000000000000000000000000000000000000000000011n);// → 9007199254740995n// hexconsole.log(0x20000000000003n);// → 9007199254740995n// octalconsole.log(0o400000000000000003n);// → 9007199254740995n// note that legacy octal syntax is not supportedconsole.log(0400000000000000003n);// → SyntaxError

请记住，不能应用严格相等运算符将BigInt与惯例数字进行比拟，因为它们的类型不同：

console.log(10n === 10);    // → falseconsole.log(typeof 10n);    // → bigintconsole.log(typeof 10);     // → number

相同，能够应用等号运算符，它在解决操作数之前执行隐式类型转换

console.log(10n == 10);    // → true

除一元加号(+)运算符外，所有算术运算符都可用于BigInt

10n + 20n;    // → 30n10n - 20n;    // → -10n+10n;         // → TypeError: Cannot convert a BigInt value to a number-10n;         // → -10n10n * 20n;    // → 200n20n / 10n;    // → 2n23n % 10n;    // → 3n10n ** 3n;    // → 1000nconst x = 10n;++x;          // → 11n--x;          // → 9n

不反对一元加号（+）运算符的起因是某些程序可能依赖于+始终生成Number的不变量，或者抛出异样。更改+的行为也会毁坏asm.js代码。

当然，与BigInt操作数一起应用时，算术运算符应该返回BigInt值。因而，除法(/)运算符的后果会主动向下舍入到最靠近的整数。例如:

25 / 10;      // → 2.525n / 10n;    // → 2n

隐式类型转换

因为隐式类型转换可能失落信息，所以不容许在bigint和 Number 之间进行混合操作。当混合应用大整数和浮点数时，后果值可能无奈由BigInt或Number准确示意。思考上面的例子：

(9007199254740992n + 1n) + 0.5

这个表达式的后果超出了BigInt和Number的范畴。小数局部的Number不能准确地转换为BigInt。大于2^53的BigInt不能精确地转换为数字。

因为这个限度，不可能对混合应用Number和BigInt操作数执行算术操作。还不能将BigInt传递给Web api和内置的 JS 函数，这些函数须要一个 Number 类型的数字。尝试这样做会报TypeError谬误

10 + 10n;    // → TypeErrorMath.max(2n, 4n, 6n);    // → TypeError

请留神，关系运算符不遵循此规定，如下例所示：

10n > 5;    // → true

如果心愿应用BigInt和Number执行算术计算，首先须要确定应该在哪个类型中执行该操作。为此，只需通过调用Number()或BigInt()来转换操作数：

BigInt(10) + 10n;    // → 20n// or10 + Number(10n);    // → 20

当 Boolean 类型与BigInt 类型相遇时，BigInt的解决形式与Number相似，换句话说，只有不是0n，BigInt就被视为truthy的值：

if (5n) {    // 这里代码块将被执行}if (0n) {    // 这里代码块不会执行}

排序BigInts和Numbers数组时，不会产生隐式类型转换：

const arr = [3n, 4, 2, 1n, 0, -1n];arr.sort();    // → [-1n, 0, 1n, 2, 3n, 4]

位操作符如|、&、<<、>>和^对Bigint的操作形式与Number相似。上面是一些例子

90 | 115;      // → 12390n | 115n;    // → 123n90n | 115;     // → TypeError

BigInt构造函数

与其余根本类型一样，能够应用构造函数创立BigInt。传递给BigInt()的参数将主动转换为BigInt:

BigInt("10");    // → 10nBigInt(10);      // → 10nBigInt(true);    // → 1n

无奈转换的数据类型和值会引发异样:

BigInt(10.2);     // → RangeErrorBigInt(null);     // → TypeErrorBigInt("abc");    // → SyntaxError

能够间接对应用构造函数创立的BigInt执行算术操作

BigInt(10) * 10n;    // → 100n

应用严格相等运算符的操作数时，应用构造函数创立的Bigint与惯例Bigint的解决形式相似

BigInt(true) === 1n;    // → true

库函数

在撰写本文时，Chrome +67 和Opera +54齐全反对BigInt数据类型。可怜的是，Edge和Safari还没有实现它。Firefox默认不反对BigInt，然而能够在about:config中将javascript.options.bigint 设置为true来开启它，最新反对的状况可在“Can I use”上查看。

可怜的是，转换BigInt是一个极其简单的过程，这会导致重大的运行时性能损失。间接polyfill BigInt也是不可能的，因为该提议扭转了几个现有操作符的行为。目前，更好的抉择是应用JSBI库，它是BigInt提案的纯JS实现。

这个库提供了一个与原生BigInt行为完全相同的API。上面是如何应用JSBI：

import JSBI from './jsbi.mjs';const b1 = JSBI.BigInt(Number.MAX_SAFE_INTEGER);const b2 = JSBI.BigInt('10');const result = JSBI.add(b1, b2);console.log(String(result));    // → '9007199254741001'

应用JSBI的一个长处是，一旦浏览器反对，就不须要重写代码。相同，能够应用babel插件主动将JSBI代码编译为原生 BigInt代码。

总结

BigInt是一种新的数据类型，用于当整数值大于Number数据类型反对的范畴时。这种数据类型容许咱们平安地对大整数执行算术操作，示意高分辨率的工夫戳，应用大整数id，等等，而不须要应用库。

重要的是要记住，不能应用Number和BigInt操作数的混合执行算术运算，须要通过显式转换其中的一种类型。此外，出于兼容性起因，不容许在BigInt上应用一元加号（+）运算符。