这篇文章不讲一元运算符 ,也就是 + 、- 、 *、 / 、 = 、 || 、 && 、 !这些 。
位运算符是在数字底层(即表示数字的32个数位)进行操作的 。
有符号整数使用 32 位的前 31 位表示整数值 。第 32 位表示数值的符号 ,如 0 表示正 ,1 表示负 。这一位称为符号位 。
正值以真正的二进制格式存储 ,即 31位中的每一位都代表 2 的幂 。第一位(称为第 0 位)表示 2的0次幂 ,第二位表示 2的1次幂 ,依此类推 。如果一个位是空的 ,则以0填充 ,相当于忽略不计 。比如 ,数值18的二进制格式为00000000000000000000000000010010,或更精简的 10010 。后者是用到的 5 个有效位 ,决定了实际的值。
负值以一种称为二补数(或补码)的二进制编码存储 。一个数值的二补数通过如下 3 个步骤计算得到:
(1) 确定绝对值的二进制表示(如 ,对于-18,先确定 18 的二进制表示);(2) 找到数值的一补数(或反码) ,换句话说 ,就是每个 0 都变成 1,每个 1 都变成 0;(3) 给结果加 1 。
所以 ,-18 的二进制表示就是 11111111111111111111111111101110。
1. 按位非(~)(~)是返回数值的一补数 。
let num1 = 25; // 二进制 00000000000000000000000000011001
let num2 = ~num1; // 二进制 11111111111111111111111111100110
console.log(num2); // -26
可以看出 ,(~)可以当做是这个数的绝对值取反减1的二进制数;*** 小技巧: 对一个小数两次按位非 ,可以得到取整效果 。
console.log(~~2.5); // 2
2. 按位与(&)
按位与操作符用和号(&)表示 ,有两个操作数。本质上 ,按位与就是将两个数的每一个位对齐 ,然后基于真值表中的规则 ,对每一位执行相应的与操作 。
tips: 是转化成二进制的对应位数下的值是否一致;
let result = 25 & 3;
console.log(result); // 1
25 和 3 的按位与操作的结果是 1 。为什么呢?看下面的二进制计算过程:
25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
---------------------------------------------
& = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
如上所示 ,25 和 3 的二进制表示中 ,只有第 0 位上的两个数都是 1 。于是结果数值的所有其他位都会以 0 填充,因此结果就是 1 。
*** 小技巧:和1进行按位&操作来判断其奇偶性 ,比如 num&1 ,若为1,则num是奇数;若为0 ,则num是偶数 。
3. 按位或(|)按位或操作符用管道符(|)表示 ,同样有两个操作数 。按位或操作在至少一位是 1 时返回 1,两位都是 0 时返回 0 。
let result = 25 | 3;
console.log(result); // 27
可见 25 和 3 的按位或操作的结果是 27:
25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
---------------------------------------------
| = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1011
在参与计算的两个数中 ,有 4 位都是 1 ,因此它们直接对应到结果上 。二进制码 11011 等于 27 。
4. 按位异或(^)按位异或用脱字符(^)表示 ,同样有两个操作数。按位异或与按位或的区别是 ,它只在一位上是 1 的时候返回 1(两位都是 1 或 0 ,则返回 0) 。
let result = 25 ^ 3;
console.log(result); // 26
可见 ,25 和 3 的按位异或操作结果为 26 ,如下所示:
25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
---------------------------------------------
^ = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1010
两个数在 4 位上都是 1 ,但两个数的第 0 位都是 1 ,因此那一位在结果中就变成了 0 。其余位上的 1
在另一个数上没有对应的 1,因此会直接传递到结果中。二进制码 11010 等于 26 。
5. 左移(<<)左移操作符用两个小于号(<<)表示 ,会按照指定的位数将数值的所有位向左移动 。比如 ,如果数值 2(二进制 10)向左移 5 位,就会得到 64(二进制 1000000)
左移会保留它所操作数值的符号。比如 ,如果-2 左移 5 位 ,将得到-64,而不是正 64 。
6. 有符号右移(>>)
有符号右移由两个大于号(>>)表示 ,会将数值的所有 32 位都向右移 ,同时保留符号(正或负) 。有符号右移实际上是左移的逆运算 。比如 ,如果将 64 右移 5 位 ,那就是 2 。
7. 无符号右移(>>>)
无符号右移用 3 个大于号表示(>>>) ,会将数值的所有 32 位都向右移 。对于正数:无符号右移与有符号右移结果相同 。仍然以前面有符号右移的例子为例 ,64 向右移动 5 位 ,会变成 2 。对于负数:因为负数是其绝对值的二补数 ,所以右移之后结果变得非常之大 。
let num= -64; // 等于二进制 11111111111111111111111111000000
let result = num >>> 5; // 等于十进制 134217726
小技巧:
使用两个叹号(!!) ,相当于调用了转型函数Boolean() 。指数操作符(**):ECMAScript 7 新增了指数操作符,Math.pow()现在有了自己的操作符**
## 双非 !!
console.log(!!"blue"); // true
console.log(!!0); // false
console.log(!!NaN); // false
console.log(!!""); // false
console.log(!!12345); // true
## 指数操作符**
Math.pow(3, 2); // 3的平方: 9
3 ** 2; // 3的平方: 9
3 ** 3; // 3的三次方: 27
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