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Javascript中的 “&” 和 “|” 詳解

 

轉自:https://www.jb51.net/article/104394.htm

一、前言:

在文章開始之前,先出幾個題目給大家看看:

var num1 = 1 & 0; console.log(num1); // 0 var num2 = 'string' & 1; console.log(num2);
// 0 var num3 = true & 1; console.log(num3); // 1  var num4 = undefined | false ; console.log(num4); // 0  var
num5 = undefined | true ; console.log(num5); // 1  var num6 = 23 & 5; console.log(num6); // 5 var num7 = 23 | 5; console.log(num7);
// 23

上面的題目大家都做對了嗎?我們之前有總結過 《淺談javascript中的 “ && ” 和 “ || ” 》,"&&” 和 “||” 是邏輯運算表示式中的操作符。那麼一個 “&” 或者一個 “|” 又代表什麼含義呢?有什麼特性呢?接下來,我們就來一一揭祕。

首先,我們得清楚 “&” 和 “|” 是位運算操作符。

位運算子用於在最基本的層次上,即按記憶體中表示數值的位來運算元值。ECMAScript中的所有數值都以IEEE-754 64位格式儲存,但位操作符並不直接操作64位的值。而是先將64位的值轉換成32位的整數,然後執行操作,最後再將結果轉換為64位。對於開發人員來說,由於64位儲存格式是透明的,因此整個過程就像是隻存在32位的整數一樣。

對於有符號的整數,32位中的前31位用於表示整數的值。第32位表示數值的符號:0表示正數,1表示負數。這個表示符號的位叫做符號位,符號位的值決定了其他位數值的格式。其中,正數以純二進位制格式儲存,31位中的每一位都表示2的冪。第一位(叫做位0)表示20,第二位表示21,以此類推。沒有用到的位以0表示,即忽略不計。例如,數值18的二進位制表示是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010,或者更簡潔的10010。這是5個有效位,這5位本身就決定了實際的值。

負數同樣以二進位制碼儲存,但使用的格式是二進位制補碼。計算一個數值的二進位制補碼,需要經過下列3個步驟:

(1)求這個數值絕對值的二進位制碼(例如,要求-18的二進位制補碼,先求18的二進位制碼);

(2)求二進位制反碼,即將0替換為1,將1替換為0;

(3)得到的二進位制反碼加1。

這樣,求得了-18的二進位制表示,即1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110。

......在ECMAScript中,當對數值應用位操作符時,後臺會發生如下轉換過程:64位的數值被轉換成32位數值,然後執行位操作,最後再將32位的結果轉換回64位數值。這樣,表面上看起來就好像是在操作32位數值,就跟在其他語言中以類似方式執行二進位制操作一樣。但這個轉換過程也導致了一個嚴重的副效應,即在對特殊的NaN和Infinity值應用位操作時,這兩個值都會被當成0來處理。

如果對非數值應用位操作符,會先使用Number()函式將該值轉換為一個數值(自動完成),然後再應用位操作。得到的結果將是一個數值。 ......(擷取自《Javascript高階程式設計》)

二、“&”(按位與AND):

按位與操作符由一個和號字元(&)表示,它有兩個操作符數。從本質上來講,按位與操作就是將兩個數值的每一位對齊,對相同位置上的兩個數執行AND操作。

按位與AND操作規則:只有兩個數值的對應位都是1時才返回1,任何一位是0,結果都是0。

前面已經把理論性的東西說的太多了,但是我覺得理論又很有必要。接下來,直接分析例子吧!

我們先看上面題目中的 num1,num2,num3以及num6。我們嘗試結合上面的理論來分析為什麼會輸出最終的結果。

 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 // num1是1和0進行“按位與”操作後的返回值。1的二進位制碼簡寫為1,0的二進位制碼簡寫為0,根據上面的規則,第二個操作符數為0,結果是0 var num1 = 1 & 0; console.log(num1); // 0  // 第一個操作符數是字串,按照前言裡面的理論,對於非數值的操作符數,先使用Number()函式處理,結果返回NaN,NaN又會被當成0來處理。所以最終結果也是0 var num2 = 'string' & 1; console.log(num2); // 0 // true是布林型別值,同樣使用Number()函式處理,處理後得到數值1,於是表示式就相當於“1 & 1” 進行位運算,當兩個數值都為1的時候,結果返回1 var num3 = true & 1; console.log(num3); // 1 // 23的二進位制碼是:...10111,5的二進位制碼是:...00101。然後每一位進行對齊處理,結合上面的規則,可以得出10111&00101的結果是:00101。00101就是5 var num6 = 23 & 5; console.log(num6); // 5  // 再加個例子:24的二進位制碼為...11000,7的二進位制碼為...00111,相同位置的兩個數執行AND操作,結果發現結果是...00000。所以最終結果是0,你算對了嗎? var add1 = 24 & 7; console.log(add1); // 0

三、“|”(按位或OR):

按位或操作符由一個豎線符號(|)表示,同樣有兩個操作符數。從本質上來講,按位或操作也是將兩個數值的每一位對齊,對相同位置上的兩個數執行OR操作。

按位或OR操作規則:只要兩個數值的對應位有一個是1就返回1,而只有在兩個位都是0的情況下才返回0。

我們接最上面的例子來看吧!

// 第一個操作符數為undefined,第二個操作符數是false,均不是數值,所以都要先使用Number()函式處理,處理結果都是返回NaN,NaN又會被當成0處理,於是最終結果是0 var num4 = undefined | false ; console.log(num4); // 0 // 第一個操作符數相當於0,第二個操作符數相當於1,結合按位或的規則,最終結果是1 var num5 = undefined | true ; console.log(num5); // 1 // 23的二進位制碼是:...10111,5的二進位制碼是:...00101。然後每一位進行對齊處理,結合上面的規則,可以得出10111|00101的結果是:10111。10111就是23 var num7 = 23 | 5; console.log(num7); // 23 // 再加個例子:24的二進位制碼為...11000,7的二進位制碼為...00111,相同位置的兩個數執行AND操作,結果發現結果是...11111。所以最終結果是31,你算對了嗎? var add2 = 24 | 7; console.log(add2); // 31

四、其他:

相信也會有一些朋友不知道怎麼把數值轉換成標準的二進位制碼,那麼有沒有快速的方法呢?答案是肯定的。

我的網上隨機找到了一個線上轉換工具地址:數值進位制轉換(點我檢視)。(當然,你也可以使用你找到的別的工具,不管怎樣,能實現效果就是我們的最終目的)

最後,再附上我通過手寫轉換二進位制過程中總結的規律圖,依然可以快速將數值轉換成二進位制碼,逼格滿滿噠!

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最後,再附上我通過手寫轉換二進位制過程中總結的規律圖,依然可以快速將數值轉換成二進位制碼,逼格滿滿噠!

後,再附上我通過手寫轉換二進位制過程中總結的規律圖,依然可以快速將數值轉換成二進位制碼,逼格滿滿噠!