JavaScript的位操作符

JavaScript的位操作符有：按位非，按位與，按位或，按位異或，左移，有符號的右移，無符號的右移。

基礎：

1. ECMAScript 整數有兩種類型：有符號整數（允許用正數和負數）和無符號整數（只允許用正數）。在 ECMAScript 中，所有整數字面量默認都是有符號整數，有符號整數使用 31 位表示整數的數值，用第 32 位表示整數的符號，0 表示正數，1 表示負數。
2. ECMAScript中正數以純二進制格式存儲，負數使用是二進制補碼的格式存儲。
3. 補碼：正數的補碼就是其本身；負數的補碼是在其原碼的基礎上, 符號位不變, 其餘各位取反, 最後+1。

 

一、按位非

表示：~

結果：操作數的所有位取反。也等於操作數的負數-1。

var num1 = 20;
var num2 = ~num1;
console.log(num2);//-21

過程：

1. num1二進制表示爲 "00000000000000000000000000010100"
2. num1每位取反，即"11111111111111111111111111101011"
3. num1取反的最高位爲1，表示負數，因爲ECMAScript中負數使用是二進制補碼的格式存儲，所以求"11111111111111111111111111101011"的補碼，即"10000000000000000000000000010101"。
4. 將"10000000000000000000000000010101"用十進制表示，即 -21

 

二、按位與

表示：&

結果：操作數每位對齊，全1爲1，否則爲0

.

var num1 = 14;//01110
var num2 = 20;//10100
var num3 = num1 & num2;
console.log(num3);//4

var n1 = 14;
var n2 = -20;
var n3 = n1 & n2;
console.log(n3);//12

過程：

1. num1二進制表示爲"00000000000000000000000000001110"，
2. num2二進制表示爲"00000000000000000000000000010100"
3. 每位對齊相與：      "00000000000000000000000000000100"，轉爲十進制爲 4。
4. 負數是補碼格式存儲，所以 -20 的二進制表示爲："11111111111111111111111111101100"，與num1每位對齊相與，結果爲"00000000000000000000000000001100"，即12

 

三、按位或

表示：|

結果：全0則0，否則爲1。

var num1 = -20;
var num2 = 14;
var num3 = num1 | num2;
console.log(num3);//-18

過程：

1. 負數是補碼格式存儲，所以-20的存儲二進制表示爲"11111111111111111111111111101100"
2. 14的二進制表示爲"00000000000000000000000000001110"
3. 按位或操作，對應位有1則1。爲：11111111111111111111111111101110，最高位爲1，表示負數，負數按補碼格式存儲，所以轉爲補碼爲：10000000000000000000000000010010，用10進製表示爲 -18

 

四、按位異或

表示：^

結果：操作數的二進制對應位只有一個“1”時結果爲“1”，其餘情況爲“0”

var num1 = -20;
var num2 = 14;
var num3 = num1 ^ num2;
console.log(num3); //-30

 過程：

1. -20："11111111111111111111111111101100"
2. 14："00000000000000000000000000001110"
3. 對應位只一個“1”則“1”，結果："11111111111111111111111111100010"
4. 結果最高位爲1，表示負數，負數用補碼存儲，所以轉爲補碼爲："10000000000000000000000000011110"，用10進製表示：-30

 

五、左移

表示：<<

結果：數值所有位向左移動指定位數，用0補全移動後空位。

var num1 = 3;
var num2 = num1<<2;
console.log(num2); //12

過程：

1. 3的存儲二進制碼：00000000000000000000000000000011
2. 3的存儲二進制碼向左移動2位，即：000000000000000000000000000011_ _
3. 移動後右側有了2個空位，用0補全，即：00000000000000000000000000001100，
4. 最高位爲0，正數，用十進制表示：12

 

六、有符號的右移

表示：>>

結果：數值所有位向右移動指定位，保留符號位，即符號位始終在第一位不移動；符號位的值補全移動後的空位。

var num1 = -20;
var num2 = num1>>2;
console.log(num2); //-5

過程：

1. -20的存儲二進制碼："11111111111111111111111111101100"
2. 向右移動2位："1_ _11111111111111111111111111011"
3. 用符號位的值補全空位，即："11111111111111111111111111111011"
4. 最高位爲1 ，即負數，所以轉爲補碼形式"10000000000000000000000000000101"，十進制表示：-5

 

七、無符號的右移

表示：>>>

結果：操作數的32位均向右移，用0補全移動後空位。

var num1 = -20;
var num2 = num1>>>30;
console.log(num2); //3

過程：

1. -20的存儲二進制碼："11111111111111111111111111101100"
2. 32位全部向右移30位："_ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _11"
3. 空位用 0 補全，即："00000000000000000000000000000011"，
4. 最高位爲0，正數，用十進制表示：3