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Javascript中的 “&” 和 “|” 你知多少?

来源:未知 IT堂 发布时间:2017-01-26 收藏 投稿 字体:【

一、前言:

在文章开始之前,先出几个题目给大家看看:

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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

上面的题目大家都做对了吗?我们之前有总结过 《说说javascript中的“&&”和“||”》,“&&” 和 “||” 是逻辑运算表达式中的操作符。那么一个 “&” 或者一个 “|” 又代表什么含义呢?有什么特性呢?接下来,我们就来一一揭秘。

首先,我们得清楚 “&” 和 “|” 是位运算操作符。

位运算符用于在最基本的层次上,即按内存中表示数值的位来操作数值。ECMAScript中的所有数值都以IEEE-754 64位格式存储,但位操作符并不直接操作64位的值。而是先将64位的值转换成32位的整数,然后执行操作,最后再将结果转换为64位。对于开发人员来说,由于64位存储格式是透明的,因此整个过程就像是只存在32位的整数一样。
对于有符号的整数,32位中的前31位用于表示整数的值。第32位表示数值的符号:0表示正数,1表示负数。这个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,31位中的每一位都表示2的幂。第一位(叫做位0)表示20,第二位表示21,以此类推。没有用到的位以0表示,即忽略不计。例如,数值18的二进制表示是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010,或者更简洁的10010。这是5个有效位,这5位本身就决定了实际的值。
负数同样以二进制码存储,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(例如,要求-18的二进制补码,先求18的二进制码);
(2)求二进制反码,即将0替换为1,将1替换为0;
(3)得到的二进制反码加1。
这样,求得了-18的二进制表示,即1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110。
......在ECMAScript中,当对数值应用位操作符时,后台会发生如下转换过程:64位的数值被转换成32位数值,然后执行位操作,最后再将32位的结果转换回64位数值。这样,表面上看起来就好像是在操作32位数值,就跟在其他语言中以类似方式执行二进制操作一样。但这个转换过程也导致了一个严重的副效应,即在对特殊的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()函数将该值转换为一个数值(自动完成),然后再应用位操作。得到的结果将是一个数值。 ......(截取自《Javascript高级程序设计》)

 

二、“&”(按位与AND):

按位与操作符由一个和号字符(&)表示,它有两个操作符数。从本质上来讲,按位与操作就是将两个数值的每一位对齐,对相同位置上的两个数执行AND操作。

按位与AND操作规则:只有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。

前面已经把理论性的东西说的太多了,但是我觉得理论又很有必要。接下来,直接分析例子吧!

我们先看上面题目中的 num1,num2,num3以及num6。我们尝试结合上面的理论来分析为什么会输出最终的结果。

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// num1是1和0进行“按位与”操作后的返回值。1的二进制码简写为1,0的二进制码简写为0,根据上面的规则,第二个操作符数为0,结果是0
var num1 = 1 & 0;
console.log(num1); // 0
 
// 第一个操作符数是字符串,按照前言里面的理论,对于非数值的操作符数,先使用Number()函数处理,结果返回NaN,NaN又会被当成0来处理。所以最终结果也是0
var num2 = 'string' & 1;
console.log(num2); // 0
 
// true是布尔类型值,同样使用Number()函数处理,处理后得到数值1,于是表达式就相当于“1 & 1” 进行位运算,当两个数值都为1的时候,结果返回1
var num3 = true & 1;
console.log(num3); // 1
 
// 23的二进制码是:...10111,5的二进制码是:...00101。然后每一位进行对齐处理,结合上面的规则,可以得出10111&00101的结果是:00101。00101就是5
var num6 = 23 & 5;
console.log(num6); // 5
 
// 再加个例子:24的二进制码为...11000,7的二进制码为...00111,相同位置的两个数执行AND操作,结果发现结果是...00000。所以最终结果是0,你算对了吗?
var add1 = 24 & 7;
console.log(add1); // 0

 

三、“|”(按位或OR):

按位或操作符由一个竖线符号(|)表示,同样有两个操作符数。从本质上来讲,按位或操作也是将两个数值的每一位对齐,对相同位置上的两个数执行OR操作。

按位或OR操作规则:只要两个数值的对应位有一个是1就返回1,而只有在两个位都是0的情况下才返回0。

我们接最上面的例子来看吧!

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// 第一个操作符数为undefined,第二个操作符数是false,均不是数值,所以都要先使用Number()函数处理,处理结果都是返回NaN,NaN又会被当成0处理,于是最终结果是0
var num4 = undefined | false;
console.log(num4); // 0
 
// 第一个操作符数相当于0,第二个操作符数相当于1,结合按位或的规则,最终结果是1
var num5 = undefined | true;
console.log(num5); // 1
 
// 23的二进制码是:...10111,5的二进制码是:...00101。然后每一位进行对齐处理,结合上面的规则,可以得出10111|00101的结果是:10111。10111就是23
var num7 = 23 | 5;
console.log(num7); // 23
 
// 再加个例子:24的二进制码为...11000,7的二进制码为...00111,相同位置的两个数执行AND操作,结果发现结果是...11111。所以最终结果是31,你算对了吗?
var add2 = 24 | 7;
console.log(add2); // 31

 

四、其他:

相信也会有一些朋友不知道怎么把数值转换成标准的二进制码,那么有没有快速的方法呢?答案是肯定的。

我的网上随机找到了一个在线转换工具地址:数值进制转换(点我查看)。(当然,你也可以使用你找到的别的工具,不管怎样,能实现效果就是我们的最终目的)

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