前言

计算机外部是一个由0和1组成的二进制世界,咱们所有的操作最终都会转换成二进制进行运算和存储,这是因为在电子计算机呈现时,是应用电子管来进行状态治理的,而它也就只有“”和“”(通、断电)这两种最根本的状态,这也就决定了计算机用二进制来表述数字和数据是最容易实现的,而它的通用性在科技如此发达的明天仍然无奈被代替。
二进制数据是用01两个数码来示意的数。它的基数为2,进位规定是“逢二进一”,借位规定是“借一当二

乏味的特色

  • 如果一个二进制第零位(最右侧)的值为1,则这个数肯定是个奇数;而如果该位是0,那么这个数就是偶数
  • 2-1转换成二进制是n个1;例:2³ = 7(十进制) = 111(二进制)
  • 将一个二进制数的所有位左移1位的后果是将该数乘以二;例:7<<1等于14;7的二进制为111,移位后为1110=14

    进制间的转换

    负数间的转换

  • 十进制转二进制:除2取余,逆序排列
57 % 2 = 28 余 128 % 2 = 14 余 014 % 2 = 7  余 0 7 % 2 = 3  余 1 3 % 2 = 1  余 1 1 % 2 = 0  余 1

后果为(倒取):111001

  • 二进制转十进制:取不为0的地位序号作为2的次方进行计算,并将后果进行相加
// 111001Math.pow(2, 5) + Math.pow(2, 4) + Math.pow(2, 3) + Math.pow(2, 0) === 57

小数间的转换

  • 十进制转二进制:乘2取整,正序排列

    0.375 * 2 = 0.750 取整 00.750 * 2 = 1.500 取整 10.500 * 2 = 1.000 取整 1

    后果为:0.011

  • 二进制转十进制:取小数点后不为0的地位序号作为2的负次方进行计算,并将后果进行相加

    // 0.011Math.pow(2, -2) + Math.pow(2, -3) === 0.375

    正数间的转换

    说到二进制正数首先要介绍三个名词:原码反码补码,因为在计算机外部,正数是以补码的模式存在的

    原码:负数的原码为其绝对值转二进制;正数的原码为其绝对值转二进制而后最高位补1
    反码:负数的反码和原码一至;正数的反码为其原码除符号位外各位取反
    补码:负数的补码和原码一至;正数的反码为其原码除符号位外各位取反,而后再加1
  • 十进制转二进制(八进制为例):

    • -57的绝对值转二进制:111001
    • 最高位补1:10111001
    • 处符号位取反:11000110
    • 最高位加1:11000111
      后果为:11000111
  • 二进制转十进制则返回来算就能够了

    问题剖析

    有了下面的常识,那么0.1+0.2 !== 0.3就有了一个最简略、容易了解的解释了:转二进制算不开,会呈现有限循环局部,所以就会精度失落,具体能够参考 为什么0.1+0.2不等于0.3

    位运算介绍

    逻辑与:AND,操作符:&

两个对应的二进制位都为1时,后果为1;例:

    1101   ->  13AND 1001   ->  9------------------    1001   ->  9

判断一个数的奇偶就能够利用这个个性:

18 & 1 === 1 // false,19 & 1 === 1 // true,

原理就是因为所有的奇数转成二进制后最初一位为1,而偶数最初为0,当他们和1做按位与操作时,失去的后果只有”1“(奇数)和”0“(偶数)两种状况

逻辑或:OR,操作符:|

两个对应的二进制位有一个为1时,后果就为1;例:

   1101   ->  13OR 1001   ->  9------------------   1101   ->  13

取整是其中一种利用:

function toInt(num) {  return num | 0}console.log(toInt(3.2))     // 3console.log(toInt(2.12345)) // 2

逻辑异或:XOR,操作符:^

两个对应的二进制位雷同为0,相异为1例:

    1101   ->  13XOR 1001   ->  9--------------------    0100   ->  4

能够利用此个性实现不借助新的变量来替换两个变量的值

var a = 10, b = 20a ^= bb ^= aa ^= bconsole.log(a,b) // 20,10// 10 = 01010// 20 = 10100// a  = 11110   # a ^ b的后果,其中的1是 a 和 b 中不同的局部 // b  = 01010   # b ^ c的后果,有没有发现和a是一样的// a  = 10100   # a ^ d的后果,有没有发现是b是一样的

逻辑非:NOT,操作符:~

0变1,1变0;例(八位):

NOT     1001-------------    11110110

按位左移:SHL,操作符:<<

各二进位全副左移若干位,右侧抛弃,左侧补0例:

         57:111001-------- 57 << 1 -------运算后果:114:1110010

一个简略的乘法小技巧:

num << 1    // num * 2num << 2    // num * 4num << 3    // num * 8

按位右移:SHR,操作符:>>>>>

>>:有符号位位移;各二进位全副右移若干位,右侧抛弃,左侧补符号位
>>>:无符号位位移;各二进位全副右移若干位,右侧抛弃,左侧补0

         57:111001-------- 57 >> 1 ---------运算后果:28:11100

一个简略的整除小技巧:

num >> 1    // num / 2num >> 2    // num / 4num >> 3    // num / 8

位运算在VUE3.0中的利用

在vue3.0中,和vnode元素相干的判断和更新中就有大量对于位运算的操作

// packages/shared/src/shapeFlags.tsexport const enum ShapeFlags {  ELEMENT = 1,  // 一般HTML:0000000001  FUNCTIONAL_COMPONENT = 1 << 1, // 函数式组件:0000000010  STATEFUL_COMPONENT = 1 << 2,  // 有状态组件:0000000100  TEXT_CHILDREN = 1 << 3, // 子节点为纯文本:0000001000  ARRAY_CHILDREN = 1 << 4, // 子节点为数组:0000010000  SLOTS_CHILDREN = 1 << 5, // 子节点为插槽:0000100000  TELEPORT = 1 << 6, //0001000000  SUSPENSE = 1 << 7, //0010000000  COMPONENT_SHOULD_KEEP_ALIVE = 1 << 8, // 未被 keep-alive的有状态组件:0100000000  COMPONENT_KEPT_ALIVE = 1 << 9, //  keep-alive中有状态组件:1000000000  COMPONENT = ShapeFlags.STATEFUL_COMPONENT | ShapeFlags.FUNCTIONAL_COMPONENT // 有状态和无状态组件的结合体:0000000110}// 用于标识节点更新类型: packages/shared/src/patchFlags.ts// 还有:packages/shared/src/slotFlags.ts

createVNode创立节点时,会通过shapeFlag标记以后节点类型和其子节点类型

function createBaseVNode( type, children, patchFlag, shapeFlag) {    const vnode = { type, children, patchFlag, shapeFlag }    if (children) {        // 通过位运算在shapeFlag中增加children的类型        //1、  如果标签被标记为element,则二进制为:  0000000001        //1.1、若childen被标记为纯文本,则二进制变为:0000001001        //1.2、若childen若标记为数组,则二进制变为:  0000010001        vnode.shapeFlag = vnode.shapeFlag | (isString(children) ? ShapeFlags.TEXT_CHILDREN : ShapeFlags.ARRAY_CHILDREN)    }    return vnode}function _createVNode(type, props, children){    // 如果type是字符串,就将以后节点当做element节点    const shapeFlag = isString(type) ? ShapeFlags.ELEMENT : ShapeFlags.FUNCTIONAL_COMPONENT // 简写,理论判断以原码为准    return createBaseVNode(        type,        children,        patchFlag,        shapeFlag    )}

patch阶段,则就会对createVNode时创立的shapeFlag,进行逻辑与(&)运算来判断标签类型

const patch = (n1, n2) => {    const { type, ref, shapeFlag } = n2    switch (type) {        // ...        // 省略针对文本、正文、根节点等判断        default:            // 依据shapeFlag判断标签类型            if (shapeFlag & ShapeFlags.ELEMENT) { // 打包后回变成shapeFlag & 1                processElement() // 解决标签时还须要解决其外部子元素            } else if (shapeFlag & ShapeFlags.COMPONENT) { // 打包后会变成shapeFlag & 6                processComponent()            } else if (shapeFlag & ShapeFlags.TELEPORT) { // 打包后会变成shapeFlag & 64                ;(type as typeof TeleportImpl).process()            } else if (__FEATURE_SUSPENSE__ && shapeFlag & ShapeFlags.SUSPENSE) { // 打包后会变成shapeFlag & 128                ;(type as typeof SuspenseImpl).process()            }    }}

processElement函数则会调用mountElement进行元素的首次渲染和外部子元素判断

const mountElement = (vnode) => {    // ...略    if (shapeFlag & ShapeFlags.TEXT_CHILDREN) { // 子元素是文字        hostSetElementText(el, vnode.children as string)    } else if (shapeFlag & ShapeFlags.ARRAY_CHILDREN) { // 子元素是数组        // mountChildren(vnode.children)        // 调用patch对子元素进行从新判断        for (let i = 0; i < vnode.children.length; i++) {            const child = (children[i] = optimized? cloneIfMounted(children[i]): normalizeVNode(children[i]));            patch()        }    }}

依据下面的逻辑能够看到:如果shapeFlag为0000010001;其与ShapeFlags.ELEMENTShapeFlags.ARRAY_CHILDREN进行逻辑与运算,当后果都是非0的值,最初就会胜利进入patch children阶段;
其实vue3.0在解决VNode这种最要害的性能损耗方面做了十分多的优化,二进制运算优化只是其中一种,然而在代码中纯熟使用二进制运算,对运算复杂度、逻辑判断、运行性能和代码体积上都会有十分大的晋升

通过位运算实现简略的权限管制判断

在程序中,纯熟的应用二进制运算能够缩小代码的逻辑判断、加强代码扩展性、易于存储及晋升效率。而权限判断,算是比拟常见的一种利用场景,无论是linux外部的局部权限管制还是大型的管理系统都有十分多的实际利用。
假如当初零碎须要三种权限减少删除批改,则咱们只须要用一个number类型的变量就能够管制所有权限类型,同时在将权限存储数据库时也只须要存储这一个变量即可

// 定义权限const enum permissions {  ADD = 1, // 1  DELETE = 1 << 1, // 2  UPDATE = 1 << 2 // 4}class userRole {  private roles: number;  constructor() {    this.roles = 0  }  public addRole(role: number): void {    this.roles |= role    // 和下面等价    // if (!this.hasRole(role)) {    //   this.roles += role    // }  }  public removeRole(role: number): void {    this.roles &= (~role);    // 和下面等价    // if (this.hasRole(role)) {    //   this.roles -= role     // }  }  // 有至多一个权限  public hasRole(role: number | number[]): boolean {    let roles:number[] = typeof role === 'number' ? [ role ] : role    for (let i = 0; i < roles.length; i++) {      if (!!(this.roles & roles[i])) {        return true      }    }        return false  }  // 有所有权限  public hasBothRole(role: number | number[]): boolean {    let roles:number[] = typeof role === 'number' ? [ role ] : role    for (let i = 0; i < roles.length; i++) {      if (!(this.roles & roles[i])) {        return false      }    }        return true  }  public resetRole(): void {    this.roles = 0  }}const myRole = new userRole()console.log(myRole.hasRole(permissions.ADD)); // falsemyRole.addRole(permissions.ADD)myRole.addRole(permissions.DELETE)console.log(myRole.hasRole([permissions.ADD, permissions.DELETE])); // truemyRole.removeRole(permissions.DELETE)console.log(myRole.hasRole([permissions.ADD, permissions.DELETE])); // trueconsole.log(myRole.hasBothRole([permissions.ADD, permissions.DELETE])); // false

以上就是一个简略应用二进制进行权限判断的逻辑,如果尝试应用非二进制实现此函数会发现,二进制计划在权限判断时会少一些逻辑判断和代码,代码效率就更不用说了!