二進(jìn)制運(yùn)算符

VPointer 發(fā)布于2019-08-26 10:22 / 1947人閱讀

摘要：二進(jìn)制或運(yùn)算符符號(hào)為，表示若兩個(gè)二進(jìn)制位都為，則結(jié)果為，否則為。上面代碼對(duì)三個(gè)變量進(jìn)行二進(jìn)制或運(yùn)算，得到掩碼值為二進(jìn)制的。有了掩碼，二進(jìn)制或運(yùn)算可以確保打開(kāi)指定的開(kāi)關(guān)。二進(jìn)制與運(yùn)算可以將當(dāng)前設(shè)置中凡是與開(kāi)關(guān)設(shè)置不一樣的項(xiàng)，全部關(guān)閉。

概述
作用速度塊
都作用于32位整數(shù)
二進(jìn)制位運(yùn)算符用于直接對(duì)二進(jìn)制位進(jìn)行計(jì)算，一共有7個(gè)。

二進(jìn)制或運(yùn)算符（or）：符號(hào)為|，表示若兩個(gè)二進(jìn)制位都為0，則結(jié)果為0，否則為1。
二進(jìn)制與運(yùn)算符（and）：符號(hào)為&，表示若兩個(gè)二進(jìn)制位都為1，則結(jié)果為1，否則為0。
二進(jìn)制否運(yùn)算符（not）：符號(hào)為~，表示對(duì)一個(gè)二進(jìn)制位取反。
異或運(yùn)算符（xor）：符號(hào)為^，表示若兩個(gè)二進(jìn)制位不相同，則結(jié)果為1，否則為0。
左移運(yùn)算符（left shift）：符號(hào)為<<，詳見(jiàn)下文解釋。
右移運(yùn)算符（right shift）：符號(hào)為>>，詳見(jiàn)下文解釋。
頭部補(bǔ)零的右移運(yùn)算符（zero filled right shift）：符號(hào)為>>>

做位運(yùn)算的時(shí)候，是以32位帶符號(hào)的整數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的，并且返回值也是一個(gè)32位帶符號(hào)的整數(shù)

利用這個(gè)特性，可以寫(xiě)出一個(gè)函數(shù)，將任意數(shù)值轉(zhuǎn)為32位整數(shù)。

function toInt32(x) {
return x | 0;
}

toInt32(1.001) // 1
toInt32(1.999) // 1
toInt32(1) // 1
toInt32(-1) // -1
toInt32(Math.pow(2, 32) + 1) // 1
toInt32(Math.pow(2, 32) - 1) // -1

二進(jìn)制或運(yùn)算符

兩個(gè)二進(jìn)制位之中只要有一個(gè)為1，就返回1，否則返回0。

0 | 3 // 3

二進(jìn)制與運(yùn)算符

兩個(gè)二進(jìn)制位之中只要有一個(gè)位為0，就返回0，否則返回1。

0 & 3 // 0
二進(jìn)制否運(yùn)算符

二進(jìn)制否運(yùn)算符（~）將每個(gè)二進(jìn)制位都變?yōu)橄喾粗担?變?yōu)?，1變?yōu)?
簡(jiǎn)單記憶成減去-1
對(duì)一個(gè)小數(shù)連續(xù)進(jìn)行兩次二進(jìn)制否運(yùn)算，能達(dá)到取整效果。

~~2.9 // 2
~~47.11 // 47
~~1.9999 // 1
~~3 // 3

使用二進(jìn)制否運(yùn)算取整，是所有取整方法中最快的一種。

對(duì)字符串進(jìn)行二進(jìn)制否運(yùn)算，JavaScript 引擎會(huì)先調(diào)用Number函數(shù)，將字符串轉(zhuǎn)為數(shù)值。

// 相當(dāng)于~Number("011")
~"011" // -12

// 相當(dāng)于~Number("42 cats")
~"42 cats" // -1

// 相當(dāng)于~Number("0xcafebabe")
~"0xcafebabe" // 889275713

// 相當(dāng)于~Number("deadbeef")
~"deadbeef" // -1

// 相當(dāng)于 ~Number([])
~[] // -1

// 相當(dāng)于 ~Number(NaN)
~NaN // -1

// 相當(dāng)于 ~Number(null)
~null // -1

異或運(yùn)算符

異或運(yùn)算（^）在兩個(gè)二進(jìn)制位不同時(shí)返回1，相同時(shí)返回0。

相當(dāng)于加與相當(dāng)于乘以
用“異或運(yùn)算”可以在不引入臨時(shí)變量的前提下，互換兩個(gè)變量的值。

var a = 10;
var b = 99;

a ^= b, b ^= a, a ^= b;

a // 99
b // 10

這是互換兩個(gè)變量的值的最快方法。

異或運(yùn)算也可以用來(lái)取整。

12.9 ^ 0 // 12

左移運(yùn)算符

左移運(yùn)算符（<<）表示將一個(gè)數(shù)的二進(jìn)制值向左移動(dòng)指定的位數(shù)，尾部補(bǔ)0，即乘以2的指定次方
// 相當(dāng)于乘以2的1次方
4 << 1
// 8

-4 << 1
// -8

如果左移0位，就相當(dāng)于將該數(shù)值轉(zhuǎn)為32位整數(shù)，等同于取整，對(duì)于正數(shù)和負(fù)數(shù)都有效。

13.5 << 0
// 13

-13.5 << 0
// -13

右移運(yùn)算符

右移運(yùn)算符（>>）表示將一個(gè)數(shù)的二進(jìn)制值向右移動(dòng)指定的位數(shù)。如果是正數(shù)，頭部全部補(bǔ)0；如果是負(fù)數(shù)，頭部全部補(bǔ)1。右移運(yùn)算符基本上相當(dāng)于除以2的指定次方（最高位即符號(hào)位參與移動(dòng)）

右移運(yùn)算可以模擬 2 的整除運(yùn)算。

5 >> 1
// 2
// 相當(dāng)于 5 / 2 = 2

21 >> 2
// 5
// 相當(dāng)于 21 / 4 = 5

21 >> 3
// 2
// 相當(dāng)于 21 / 8 = 2

21 >> 4
// 1
// 相當(dāng)于 21 / 16 = 1

頭部補(bǔ)零的右移運(yùn)算符

該運(yùn)算的結(jié)果與右移運(yùn)算符（>>）完全一致，區(qū)別主要在于負(fù)數(shù)

查看一個(gè)負(fù)整數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的儲(chǔ)存形式，最快的方法就是使用這個(gè)運(yùn)算符。
4 >>> 1
// 2

-4 >>> 1
// 2147483646

-1 >>> 0 // 4294967295

上面代碼表示，-1作為32位整數(shù)時(shí)，內(nèi)部的儲(chǔ)存形式使用無(wú)符號(hào)整數(shù)格式解讀，值為 4294967295（即(2^32)-1，等于11111111111111111111111111111111）。

開(kāi)關(guān)作用

位運(yùn)算符可以用作設(shè)置對(duì)象屬性的開(kāi)關(guān)

假定某個(gè)對(duì)象有四個(gè)開(kāi)關(guān)，每個(gè)開(kāi)關(guān)都是一個(gè)變量。那么，可以設(shè)置一個(gè)四位的二進(jìn)制數(shù)，它的每個(gè)位對(duì)應(yīng)一個(gè)開(kāi)關(guān)。

var FLAG_A = 1; // 0001
var FLAG_B = 2; // 0010
var FLAG_C = 4; // 0100
var FLAG_D = 8; // 1000

9.1然后，就可以用二進(jìn)制與運(yùn)算檢驗(yàn)，當(dāng)前設(shè)置是否打開(kāi)了指定開(kāi)關(guān)。

var flags = 5; // 二進(jìn)制的0101

if (flags & FLAG_C) {
// ...
}
// 0101 & 0100 => 0100 => true
上面代碼檢驗(yàn)是否打開(kāi)了開(kāi)關(guān)C。如果打開(kāi)，會(huì)返回true，否則返回false。
9.2
現(xiàn)在假設(shè)需要打開(kāi)A、B、D三個(gè)開(kāi)關(guān)，我們可以構(gòu)造一個(gè)掩碼變量。

var mask = FLAG_A | FLAG_B | FLAG_D;
// 0001 | 0010 | 1000 => 1011
上面代碼對(duì)A、B、D三個(gè)變量進(jìn)行二進(jìn)制或運(yùn)算，得到掩碼值為二進(jìn)制的1011。

有了掩碼，二進(jìn)制或運(yùn)算可以確保打開(kāi)指定的開(kāi)關(guān)。

flags = flags | mask;
二進(jìn)制與運(yùn)算可以將當(dāng)前設(shè)置中凡是與開(kāi)關(guān)設(shè)置不一樣的項(xiàng)，全部關(guān)閉。

flags = flags & mask;
異或運(yùn)算可以切換（toggle）當(dāng)前設(shè)置，即第一次執(zhí)行可以得到當(dāng)前設(shè)置的相反值，再執(zhí)行一次又得到原來(lái)的值。

flags = flags ^ mask;
二進(jìn)制否運(yùn)算可以翻轉(zhuǎn)當(dāng)前設(shè)置，即原設(shè)置為0，運(yùn)算后變?yōu)?；原設(shè)置為1，運(yùn)算后變?yōu)?。

flags = ~flags;