JavaScript的位操作符

JavaScript的位操作符有：按位非，按位与，按位或，按位异或，左移，有符号的右移，无符号的右移。

基础：

1. ECMAScript 整数有两种类型：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）。在 ECMAScript 中，所有整数字面量默认都是有符号整数，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。
2. ECMAScript中正数以纯二进制格式存储，负数使用是二进制补码的格式存储。
3. 补码：正数的补码就是其本身；负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1。

 

一、按位非

表示：~

结果：操作数的所有位取反。也等于操作数的负数-1。

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

过程：

1. num1二进制表示为 "00000000000000000000000000010100"
2. num1每位取反，即"11111111111111111111111111101011"
3. num1取反的最高位为1，表示负数，因为ECMAScript中负数使用是二进制补码的格式存储，所以求"11111111111111111111111111101011"的补码，即"10000000000000000000000000010101"。
4. 将"10000000000000000000000000010101"用十进制表示，即 -21

 

二、按位与

表示：&

结果：操作数每位对齐，全1为1，否则为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

过程：

1. num1二进制表示为"00000000000000000000000000001110"，
2. num2二进制表示为"00000000000000000000000000010100"
3. 每位对齐相与：      "00000000000000000000000000000100"，转为十进制为 4。
4. 负数是补码格式存储，所以 -20 的二进制表示为："11111111111111111111111111101100"，与num1每位对齐相与，结果为"00000000000000000000000000001100"，即12

 

三、按位或

表示：|

结果：全0则0，否则为1。

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

过程：

1. 负数是补码格式存储，所以-20的存储二进制表示为"11111111111111111111111111101100"
2. 14的二进制表示为"00000000000000000000000000001110"
3. 按位或操作，对应位有1则1。为：11111111111111111111111111101110，最高位为1，表示负数，负数按补码格式存储，所以转为补码为：10000000000000000000000000010010，用10进制表示为 -18

 

四、按位异或

表示：^

结果：操作数的二进制对应位只有一个“1”时结果为“1”，其余情况为“0”

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

 过程：

1. -20："11111111111111111111111111101100"
2. 14："00000000000000000000000000001110"
3. 对应位只一个“1”则“1”，结果："11111111111111111111111111100010"
4. 结果最高位为1，表示负数，负数用补码存储，所以转为补码为："10000000000000000000000000011110"，用10进制表示：-30

 

五、左移

表示：<<

结果：数值所有位向左移动指定位数，用0补全移动后空位。

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

过程：

1. 3的存储二进制码：00000000000000000000000000000011
2. 3的存储二进制码向左移动2位，即：000000000000000000000000000011_ _
3. 移动后右侧有了2个空位，用0补全，即：00000000000000000000000000001100，
4. 最高位为0，正数，用十进制表示：12

 

六、有符号的右移

表示：>>

结果：数值所有位向右移动指定位，保留符号位，即符号位始终在第一位不移动；符号位的值补全移动后的空位。

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

过程：

1. -20的存储二进制码："11111111111111111111111111101100"
2. 向右移动2位："1_ _11111111111111111111111111011"
3. 用符号位的值补全空位，即："11111111111111111111111111111011"
4. 最高位为1 ，即负数，所以转为补码形式"10000000000000000000000000000101"，十进制表示：-5

 

七、无符号的右移

表示：>>>

结果：操作数的32位均向右移，用0补全移动后空位。

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

过程：

1. -20的存储二进制码："11111111111111111111111111101100"
2. 32位全部向右移30位："_ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _11"
3. 空位用 0 补全，即："00000000000000000000000000000011"，
4. 最高位为0，正数，用十进制表示：3