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位运算在js中的使用

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wang bo
wang bo
早睡早起

原码、反码、补码 以及位运算符在js中的使用

0.1 + 0.2 ≠ 0.3 ？#

最近看了一道浮点数精度的题，0.1 + 0.2 不等于0.3，这个问题不只是js才会发生 甚至还有人专门建立个网站解释这种情况 https://0.30000000000000004.com/

  • 因为0.1和0.2在 十进制 转 二进制 时出现了无线循环的情况
  • eg：0.1（10） = 0.000110011001100…（2）

在IEEE 754运算标准中提出了一种使用近似值表示小数的方式，并且引入了精度的概念。

形成0.1 + 0.2 不等于 0.3 的原因是 0.1 + 0.2 两个近似值相加，结果也是个近似值。

解决浮点数精度问题方法 (.1 + .2).toFixed(2)

数学与计算机中的加减#

计算机只认识0和1这种二进制的数据，而数学中常用到十进制，想要使用计算机进行数学计算的话，原码、反码、补码这个概念就浮出来了。

原码#

  • 正为0，负为1；
    • 10 的 原码为 0 1010 ，-10的源码为 1 1010
  • 原码计算问题：加法没问题，减法出错
    • 10 - 2：0 1010 + 1 0010 = 1 1100 = -12

反码#

  1. 正数的反码不变，负数为符号位不变 其余位取反。
  2. 运算完的结果：如果为正数则不变，为负数符号位不变 其余取反。
10 - 2：0 1010 + 1 0010         = 0 1010 + 1 1101（-2的反码）         = 0 0111 + 1（进位）        = 0 1000         = 82 - 10：0 0010 + 1 1010        = 0 0010 + 1 0101（-10的反码）        = 1 0111        = 1 1000（值为负数，除符号位 其余取反）        = -88 - 7：0 1000 + 1 0111        = 0 1000 + 1 1000（-6的反码）        = 0 0000 + 1（进位）        = 0 0001        = 1

但是还有一个问题 0 0000 和 1 0000 代表的 -0 和 0 都是 0，所有引出了补码。

补码#

正数不变，负数除符号位取反 再+1。如果有进位则省略

10 - 10：0 1010 + 1 1010           = 0 1010 + 1 0110 （取反，再+1）           = 0 0000 （有进位但省略）           = 0

总结#

1在内存的表示为: 0000...0001，第一位0表示符号位为正，如果是-1的话符号位为负用1表示1000...0001，这个是-1的原码，然后符号位不动，其余位取反变成1111...1110，这个就是-1的反码表示，反码再加1就变成了1111...1111，这个就是-1的补码，负数在内存里面（机器数）使用补码表示，正数是用原码。

位运算符在js中的应用#

1. 如果url含有?号，则后面拼上&符号，否则加上?号#

url += ~url.indexOf("?") ? "&" : "?";

2. 使用异或交换两个数的值#

交换两个数的值一般使用额外的变量来帮助交换，也可以使用异或的方式进行数值交换： 0⊕0=0，1⊕0=1，0⊕1=1，1⊕1=0（同为0，异为1），这些法则与加法是相同的，只是不带进位。 异或的方式：

let a = 5,    b = 6;a = a ^ b;b = a ^ b; // b 等于 5a = a ^ b; // a 等于 6

3. 使用与去掉低位或者高位#

let a = 0b01000110; // 十进制为70let b = 0b10000101; // 十进制为133只判断后四位：a & 0b00001111 < b & 0b00001111 // true

4. 使用与&来进行权限判断#

后台管理系统中有些操作只允许一、二级管理员操作，有些操作只允许一、三级管理员操作。 用位来表示管理权限，一级用第3位，二级用第2位，三级用第1位，即一级的权限表示为0b100 = 4，二级权限表示为0b010 = 2，三级权限表示为0b001 = 1。如果A操作只能由一级和二级操作，那么这个权限值表示为6 = 0b110，它和一级权限与一下：6 & 4 = 0b110 & 0b100 = 4，得到的值不为0，所以认为有权限，同理和二级权限与一下6 & 2 = 2也不为0，而与三级权限与一下6 & 1 = 0，所以三级没有权限。这里标志位的1表示打开，0表示关闭。 这样的好处在于，我们可以用一个数字，而不是一个数组来表示某个操作的权限集，同时在进行权限判断的时候也很方便。

5.位运算符在react中的应用#

// 从当前上下文中移除上下文AcurContext &= ~A;
// 是否处在A上下文中 false(curContext & A) !== NoContext
// 找出当前最高优先级的更新在哪一位function getHighestPriorityLane(lanes) {  return lanes & -lanes;}

参考文献#