js 操作符 —— 位操作符详解

欧米尼亚

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。

1. 基于上述步骤确定-18 的二进制表示，首先从 18 的二进制表示开始
2. 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010
3. 然后，计算一补数，即反转每一位的二进制值：
4. 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101
5. 最后，给一补数加 1：
6. 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101
7.                                       1
8. ---------------------------------------
9. 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110

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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。

1. let num1 = 25;      // 二进制 00000000000000000000000000011001
2. let num2 = ~num1;   // 二进制 11111111111111111111111111100110
3. console.log(num2);  // -26

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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。

1. console.log(~~2.5); // 2

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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；

1. let result = 25 & 3;
2. console.log(result); // 1
4. 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：
5. 25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
6. 3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
7. ---------------------------------------------
8. & = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
10. 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。

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*** 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。

1. let result = 25 | 3;
2. console.log(result); // 27
4. 可见 25 和 3 的按位或操作的结果是 27：
6. 25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
7.   3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
8. ---------------------------------------------
9. | = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1011
10. 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。

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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）。

1. let result = 25 ^ 3;
2. console.log(result); // 26
3. 可见，25 和 3 的按位异或操作结果为 26，如下所示：
4. 25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
5.   3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
6. ---------------------------------------------
7.   ^ = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1010
8. 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
9. 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。

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5. 左移（）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。

1. let num= -64; // 等于二进制 11111111111111111111111111000000
2. let result = num >>> 5; // 等于十进制 134217726

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 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**

1. ##  双非 ！！
2. console.log(!!"blue"); // true
3. console.log(!!0); // false
4. console.log(!!NaN); // false
5. console.log(!!""); // false
6. console.log(!!12345); // true
8. ##  指数操作符**
9. Math.pow(3, 2); // 3的平方: 9
10. 3 ** 2; // 3的平方： 9
11. 3 ** 3; // 3的三次方: 27

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来源:https://www.cnblogs.com/leng12/p/17172055.html
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