javascript运算符——位运算符全面介绍(JavaScript运算符中谁拥有最高优先级)

发布时间：2024-02-27

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前面的话

位运算符是非常底层的运算，由于其很不直观，所以并不常用。但是，其速度极快，且合理使用能达到很好的效果。本文将介绍javascript中常常被忽视的运算符——位运算符

二进制表示　　

ECMAScript中的所有数值都以IEEE- 位格式存储，但位操作符并不直接操作位的值，而是以位带符号的整数进行运算的，并且返回值也是一个位带符号的整数

这种位数转换使得在对特殊的NaN和Infinity值应用位操作时，这两个值都会被当成0来处理

如果对非数值应用位操作符，会先使用Number()将该值转换成数值再应用位操作，得到的结果是一个数值

有符号整数使用位中的前位表示整数数值，用第位表示整数符号，0表示正数，1表示负数。表示符号的位叫做符号位，符号位的值决定了其他位数值的格式。其中，正数以纯二进制格式存储，位中的每一位都表示2的幂。第一位(叫做位0)表示2的0次，第二位表示2的1次，以此类推。没有用到的位以0填充，即忽略不计

例如，数值的二进制表示是，或者更简洁的。这是5个有效位，这5位本身就决定了实际的值

console.log(().toString(2));//""

console.log(0b);//

负数同样以二进制存储，但使用的格式是二进制补码。计算一个数值的二进制补码，需要经过下列3个步骤：

【1】求这个数值绝对值的二进制码

【2】求二进制反码，即将0替换成1，将1替换成0

【3】得到的二进制反码加1

例如，要确定-的二进制表示，首先必须得到的二进制表示，如下所示：

接下来，计算二进制反码，如下所示：

最后，在二进制反码上加 1，如下所示：

因此，- 的二进制表示即

ECMAScript会尽力向我们隐藏所有这些信息，在以二进制字符串形式输出一个负数时，我们看到的只是这个负数绝对值的二进制码前面加上了一个负号

位运算符可以进行7种运算，包括按位非(NOT)、按位与(AND)、按位或(OR)、按位异或(XOR)、左移、有符号右移和无符号右移

按位非(NOT)　　

按位非操作符由一个波浪线(~)表示，执行按位非的结果就是返回数值的反码。其本质是操作数的负值减1

对一个整数两次按位非，可以得到它本身；对一个小数两次按位非，可以得到取整效果

按位与(AND)　　

按位与操作符由一个和号符号(&)表示，它有两个操作符数。从本质上讲，按位与操作就是将两个数值的每一位对齐，然后根据下表中的规则，对相同位置上的两个数执行AND操作

按位与操作只有在两个数值的对应位都是1时才返回1，任何一位是0，结果都是0

按位或(OR)　　

按位或操作符由一个竖线符号(|)表示，同样也有两个操作数，按位或操作遵循下面这个真值表

按位或操作在有一个位是1的情况下就返回1，而只有在两个位都是0的情况下才返回0

一个整数与0按位或运算可以得到它本身，一个小数与0按位或运算可以得到取整效果

按位异或(XOR)　　

按位异或操作符由一个插入符号(^)表示，也有两个操作数。以下是按位异或的真值表

javascript运算符——位运算符全面介绍(JavaScript运算符中谁拥有最高优先级)

按位异或的两个数值相同时返回0，不同时返回1

“异或运算”有一个特殊运用，连续对两个数a和b进行三次异或运算，a&#;=b, b&#;=a, a&#;=b，可以互换它们的值。这意味着，使用“异或运算”可以在不引入临时变量的前提下，互换两个变量的值

一个整数与0按位异或可以保持其自身，一个小数与0按位异或可以取整

左移　　

左移操作符由两个小于号(<<)表示，这个操作符会将数值的所有位向左移动指定的位数

例如，如果将数值2(二进制码为)向左移动5位，结果就是()

左移不会影响操作数的符号位。换句话说，如果将-2向左移动5位，结果将是-

左移0位可以实现取整效果

有符号右移　　

有符号的右移操作符由两个大于号(>>)表示，这个操作符会将数值向右移动，但保留符号位(即正负号标记)。有符号的右移操作与左移操作正好相反，即如果将向右移动5位，结果将变回2

同样，在移位过程中，原数值中也会出现空位。只不过这次的空位出现在原数值的左侧、符号位的右侧。而此时ECMAScript会用符号位的值来填充所有空位，以便得到一个完整的值

右移可以模拟2的整除运算

无符号右移　　

无符号右移操作符由3个大于号(>>>)表示，这个操作符会将数值的所有位都向右移动。对正数来说，无符号右移的结果与有符号右移相同。仍以前面有符号右移为便，如果将无符号右移5位，结果仍然是2

但是，对负数就不一样了。首先，无符号右移是以0来填充空位，而不是像有符号右移那样以符号位的值来填充空位。所以，对正数的无符号右移与有称号右移结果相同，但对负数的结果就不同了。其次，无符号右移操作符会把负数的二进制码当成正数的二进制码。而且，由于负数以其绝对值的二进制补码形式表示，因此就会导致无符号右移后的结果非常之大

要确定-的二进制表示，首先必须得到的二进制表示，如下所示：

接下来，计算二进制反码，如下所示：

最后，在二进制反码上加 1，如下所示

向右移动5位后，如下所示：

常见应用

【1】乘法运算

利用左移(<<)来实现乘法运算

【2】除法运算

利用有符号右移(>>)来模拟2的整除运算

【3】值互换

利用异或操作(^)可以实现值互换的效果

【4】小数取整