位运算符

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ECMAScript 位运算符

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。


重温整数

ECMAScript 整数有两种类型,即有符号整数(允许用正数和负数)和无符号整数(只允许用正数)。
ECMAScript 中,所有整数字面量默认都是有符号整数,这意味着什么呢?

有符号整数使用 31 位表示整数的数值,用第 32 位表示整数的符号0 表示正数1 表示负数。数值范围从 -21474836482147483647

可以以两种不同的方式存储 二进制形式的有符号整数,一种用于存储正数,一种用于存储负数

正数是以真二进制形式存储的,前 31 位中的每一位都表示 2 的幂,从第 1 位(位 0)开始,表示 20,第 2 位(位 1)表示 21。没用到的位用 0 填充,即忽略不计。例如,下图展示的是数 18 的表示法。

18 的二进制版本只用了前 5 位,它们是这个数字的有效位。把数字转换成二进制字符串,就能看到有效位:

1
2
var iNum = 18;
alert(iNum.toString(2)); //输出 "10010"

这段代码只输出 "10010",而不是 18 的 32 位表示。其他的数位并不重要,因为仅使用前 5 位即可确定这个十进制数值。如下图所示:

(2^4 1) + (2^3 0) + (2^2 0) + (2^1 1) + (2^0 * 0)

负数也存储为二进制代码,不过采用的形式是二进制补码。计算数字二进制补码的步骤有三步:

  1. 确定该数字的非负版本的二进制表示(例如,要计算 -18的二进制补码,首先要确定 18 的二进制表示)

要确定 -18 的二进制表示,首先必须得到 18 的二进制表示,如下所示:

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010

  1. 求得二进制反码,即要把 0 替换为 1,把 1 替换为 0

接下来,计算二进制反码,如下所示:

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101

  1. 在二进制反码上加 1

最后,在二进制反码上加 1,如下所示:

1
2
3
4
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101
1
---------------------------------------
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110

因此,-18 的二进制表示即 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110。记住,在处理有符号整数时,开发者不能访问 31 位。

有趣的是,把负整数转换成二进制字符串后,ECMAScript 并不以二进制补码的形式显示,而是用数字绝对值标准二进制代码前面加负号的形式输出。例如:

1
2
var iNum = -18;
alert(iNum.toString(2)); //输出 "-10010"

这段代码输出的是 "-10010",而非二进制补码,这是为避免访问位 31。为了简便,ECMAScript 用一种简单的方式处理整数,使得开发者不必关心它们的用法。

另一方面,无符号整数把 最后一位 作为 另一个 数位 处理。

在这种模式中,第 32 位不表示数字的符号,而是值 2^31。由于这个额外的位,无符号整数的数值范围为 0 到 4294967295。对于小于 2147483647 的整数来说,无符号整数看来与有符号整数一样,而大于 2147483647 的整数则要使用位 31(在有符号整数中,这一位总是 0)。

把无符号整数转换成字符串后,只返回它们的有效位。

注意:所有整数字面量都默认存储为有符号整数。只有 ECMAScript 的位运算符才能创建无符号整数。


位运算 NOT(~)

位运算 NOT 由否定号(~)表示,它是 ECMAScript 中为数不多的与二进制算术有关的运算符之一。

位运算 NOT 是三步的处理过程:

  1. 把运算数转换成 32 位数字
  2. 把二进制数转换成它的二进制反码
  3. 把二进制数转换成浮点数

例如:

1
2
3
var iNum1 = 25;		//25 等于 00000000000000000000000000011001
var iNum2 = ~iNum1; //转换为 11111111111111111111111111100110
alert(iNum2); //输出 "-26"

位运算 NOT 实质上是对数字求负,然后减 1,因此 25 变 -26。用下面的方法也可以得到同样的方法:

1
2
3
var iNum1 = 25;
var iNum2 = -iNum1 -1;
alert(iNum2); //输出 -26

位运算 AND(&)

位运算 AND 由和号(&)表示,直接对数字的二进制形式进行运算。它把每个数字中的数位对齐,然后用下面的规则对同一位置上的两个数位进行 AND 运算:

位运算 OR(|)

位运算 OR 由符号(|)表示,也是直接对数字的二进制形式进行运算。在计算每位时,OR 运算符采用下列规则:

位运算 XOR(^)

左移运算(<<)

有符号右移运算(>>)

无符号右移运算(>>>)

正数 与 有符号右移运算 相同;
负数 不同

语法逻辑判断

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if语法的简单判断(以下语句等价)

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if (this.state.interval) { window.clearInterval(this.state.interval) }
!!this.state.interval && window.clearInterval(this.state.interval)
demo: !!this.state.interval && console.log('%c 123','color:red;font-size:30px');

最大值算法

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最大值

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/** 计算最大数算法 */
let max = 0;
for (let i = 1; i < dataLen; i++) {
const item = scatterData[i];
const preItem = scatterData[i - 1]
item > preItem ?
item > max ? max = item : null
: preItem > max ? max = preItem : null
}