js中位運算的運用

2021-09-22 20:39:38 字數 3307 閱讀 6045

原文:

js中位運算的運用

我們可能很少在程式設計中用位運算，如果沒深入學習，可能也很難理解。平時的數值運算，其實是要先轉換成二進位制再進行運算的，而位運算就是直接進行二進位制運算，所以位運算的執行效率肯定是更高的。下面通過一些例項來加深對位運算的理解。

&&運算子我們都知道，只有兩個都為真，結果才為真。&道理是一樣的，只有兩個數的值為1時，才返回1。例如1和3的按位與操作：

0001


&  0011


---------


0001
只有對應的數為1時，結果才為1，其他都為0。

判斷乙個數是奇數還是偶數，我們會用求餘數來判斷：

function assert(n)  else 


}assert(3); // "n是奇數"
我們也可以用乙個數和1進行按位&操作來判斷，而且速度更快：

function assert(n)  else 


}assert(3); // "n是奇數"
下面是位運算過程：

1 = 0001


3 = 0011


--------


& = 0001
奇數的二進位製碼的最後一位數肯定是1，而1只有最後一位為1，按位&操作之後，結果肯定只有最後一位數為1。而偶數的二進位制表示的最後一位數是0，和1進行按位&操作，結果所有位數都為0。

|與||操作符的道理也是一樣的，只要兩個數中有乙個數為1，結果就為1，其他則為0。

0001


|  0011


---------


0011
對浮點數向下求整，我們會用下面的方法：

var num = math.floor(1.1); // 1
我們也可以用位運算來求整：

var num = 1.1 | 0; // 1
其實浮點數是不支援位運算的，所以會先把1.1轉成整數1再進行位運算，就好像是對浮點數向下求整。所以1|0的結果就是1。

按位非就是求二進位制的反碼：

var num = 1; // 二進位制 00000000000000000000000000000001


var num1 = ~num; // 二進位制 11111111111111111111111111111110
我們知道，js中的數字預設是有符號的。有符號的32位二進位制的最高位也就是第一位數字代表著正負，1代表負數，0代表整數。那到底11111111111111111111111111111110等於多少呢？最高位為1代表負數，負數的二進位制轉化為十進位制：符號位不變，其他位取反加1。取反之後為10000000000000000000000000000001，加1之後為10000000000000000000000000000010，十進位制為-2。

按位異或是兩個數中只有乙個1時返回1，其他情況返回0。

0001


^  0011


---------


0010
數字與數字本身按位異或操作得到的是0，因為每兩個對應的數字都相同，所以最後返回的都是0。

我們經常會需要調換兩個數字的值：

var num1 = 1, num2 = 2, temp;


temp = num1;


num1 = num2; // 2


num2 = temp; // 1
如果裝逼一點的話，可以這樣：

var num1 = 1, num2 = 2;


num1 = [num2, num2 = num1][0];


console.log(num1); // 2


console.log(num2); // 1
如果想再裝的穩一點的話，可以這樣：

var num1 = 1, num2 = 2;


num1 ^= num2; // num1 = num1 ^ num2 = 1 ^ 2 = 3


num2 ^= num1; // num2 = num2 ^ (num1 ^ num2) = 2 ^ (1 ^ 2) = 1


num1 ^= num2; // num1 = num1 ^ num2 = 3 ^ 1 = 2


console.log(num1); // 2


console.log(num2); // 1
有符號左移會將32位二進位制數的所有位向左移動指定位數。如：

var num = 2; // 二進位制10


num = num << 5; // 二進位制1000000，十進位制64
如果要求2的n次方，可以這樣：

function power(n) 


power(5); // 32
1的二進位制是01，左移5位就是0100000，十進位制就是2的5次方32。

有符號右移會將32位二進位制數的所有位向右移動指定位數。如：

var num = 64; // 二進位制1000000


num = num >> 5; // 二進位制10，十進位制2
求乙個數的二分之一：

var num = 64 >> 1; // 32
有符號左移與右移不會影響符號位。

正數的無符號右移與有符號右移結果是一樣的。負數的無符號右移會把符號位也一起移動，而且無符號右移會把負數的二進位製碼當成正數的二進位製碼：

var num = -64; // 11111111111111111111111111000000


num = num >>> 5; // 134217726
所以，我們可以利用無符號右移來判斷乙個數的正負：

function ispos(n) 


ispos(-1); // false


ispos(1); // true
-1>>>0雖然沒有向右移動位數，但-1的二進位製碼已經變成了正數的二進位製碼：

11111111111111111111111111111111
所以-1>>>0的值為4294967295。

以上的例子在平常可能會比較容易用到或看到，也是屬於比較容易理解的。一些比較複雜的、難理解的，我覺得應該盡量少用，因為會給閱讀者帶來困難，也會給自己帶來麻煩。

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