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Javascript 位运算符(,|,^,<<,>>,>>>)

文章目录

  • 一、什么是位运算?
  • 二、如何使用
    • 1. 位与(AND):&
      • 用途
        • (1)数据清零
        • (2)判断奇偶
    • 2. 位或(OR):|
      • 用途
        • (1)向下取整
    • 3. 位异或(XOR):^
    • 4. 位非(NOT):~
    • 5. 左移(Left Shift):<<
    • 6. 右移(Right Shift):>>
    • 7. 无符号右移(Unsigned Right Shift):>>>
  • 注意优先级


一、什么是位运算?

位运算是一种对二进制数进行操作的技术,常用于优化算法处理底层数据。在JavaScript中,位运算符包括按位与(&)按位或(|)按位异或(^)左移(<<)右移(>>)无符号右移(>>>)。这些运算符可以对数字的二进制表示进行操作,实现一些特定的位级操作。例如,按位与运算可以用来提取特定位的值,按位或运算可以将特定位设置为1,按位异或运算可以进行位翻转等。通过合理使用位运算,可以提高代码效率和性能

二、如何使用

1. 位与(AND):&

两个位都为 1 时,结果才为 1。

5 & 3     // 在二进制中是 101 & 011 = 001 (十进制的 1)

用途

(1)数据清零
// 任何数 & 0都为 0
5 & 0 === 0
(2)判断奇偶

根据最未位是0还是1来决定,为0就是偶数,为1就是奇数

(a & 1) === 0 等价于 a % 2 === 0;
(5 & 1) === 1;
(4 & 1) === 0;

2. 位或(OR):|

两个位中至少有一个为 1 时,结果为 1。

5 | 3     // 在二进制中是 101 | 011 = 111 (十进制的 7)

用途

(1)向下取整
(3.6 | 0) === 3

位运算符| 0的工作原理是利用按位或运算符|将一个数字转换为32位有符号整数。这个操作会将数字的小数部分截断,只保留整数部分。原理如下:

  1. JavaScript中的数字是以64位浮点数的形式存储的,其中包含整数部分小数部分
  2. 当应用位运算符| 0时,会将数字转换为32位有符号整数
  3. 按位或运算符|会对数字的二进制表示的每一位进行按位运算。
  4. 由于32位整数无法表示小数部分,因此在进行按位或运算时,小数部分被截断,只保留整数部分。
  5. 最终的结果是一个32位整数,其中小数部分被丢弃,只保留整数部分。

3. 位异或(XOR):^

两个位相同则结果为 0,不同则结果为 1。

5 ^ 3     // 在二进制中是 101 ^ 011 = 110 (十进制的 6)

4. 位非(NOT):~

反转操作数的每一位,即将 1 变为 0,将 0 变为 1。

~5       // 在二进制中是 0000 0101 的 NOT 为 1111 1010,因为 JavaScript 使用 32 位整数,所以结果是 -6

5. 左移(Left Shift):<<

将一个数的所有位向左移动指定的位数,左边空出的位填充 0。左移一位相当于乘以 2 。

5 << 1    // 101 (5 的二进制) << 1 = 1010 (十进制的 10)
5 << 2    // 101 (5 的二进制) << 2 = 101000 (十进制的 20)

6. 右移(Right Shift):>>

将一个数的所有位向右移动指定的位数,右边空出的位填充符号位(左边最高位的值)。右移一位相当于除以 2 ,且结果总是向零截断。

5 >> 1    // 101 (5 的二进制) >> 1 = 0101 (十进制的 5)
-5 >> 1   // 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 (-5 的二进制补码) >> 1 = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 (十进制的 -3)

7. 无符号右移(Unsigned Right Shift):>>>

将一个数的所有位向右移动指定的位数,右边空出的位始终填充 0。无符号右移不改变符号位,因此可以用于正数和负数。

5 >>> 1   // 0000 0101 (5 的二进制) >>> 1 = 0000 0010 (十进制的 2)
-5 >>> 1  // 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 (-5 的二进制补码) >>> 1 = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 (十进制的 2147483646)

注意优先级

在JavaScript中,位运算符优先级相对较低的,位运算符的优先级低于算术运算符(如加法、减法)、关系运算符(如大于、小于)、逻辑运算符(如与、或)等常见运算符。如果表达式中包含多种类型的运算符,需要使用括号来明确指定运算的顺序,以确保逻辑正确性。

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