ECMAScript运算符之《位运算符》

位运算符是在数字底层（即表示数字的 32 个数位）进行操作的。

比如：00000000000000000000000000000010

位运算符有一下几个：

1、位运算 NOT（~表示）

2、位运算 AND（&表示）

3、位运算 OR（|表示）

4、位运算 XOR（^表示）

5、左移运算（<<表示）

6、有符号右移运算（>>表示）

7、无符号右移运算（>>>表示）

看懂这个之前需要了解的知识点:

1、ECMAScript 整数有两种类型，即有符号整数（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

2、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。数值范围从 -2147483648 到 2147483647

看下面的图，一个数字是这样表示的：（更多二进制的知识请自学一下）

比如说十进制数字33转换为2进制的时候：

var iNum = 33;
console.log(iNum.toString(2));//输出：100001

33的二进制输出的是：100001

33的完整二进制为：00000000000000000000000000100001

因为33是正数（最后一位为0）所以保存的时候会直接把前面的0忽略打印出：100001

那么负数怎么储存？

负数也存储为二进制代码，不过采用的形式是二进制补码。

计算数字二进制补码的步骤有三步：

1、确定该数字的非负版本的二进制表示

2、求得二进制反码，即要把 0 替换为 1，把 1 替换为 0

3、在二进制反码上加 1

咱们看一下负数的例子：

var num = -33;
console.log(num.toString(2));

-33的二进制打印出来的是：-100001

并不是：11111111111111111111111111011111这个

这样做的目的是为了为避免访问位31（0-31），程序直接在后面给咱们计算了。

具体为如下图：

下面咱们就一个个来认识一下这些运算符：

一、位运算 NOT（~表示）

位运算 NOT 是三步的处理过程：

1.把运算数转换成 32 位数字

2.把二进制数转换成它的二进制反码

3.把二进制数转换成浮点数

简单例子：

var num1 = 33;      //33的二进制  -> 00000000000000000000000000100001
var num2 = ~num1;   //-33的二进制 -> 11111111111111111111111111011110 在上面的32位上进行取反
console.log(num2);  //输出 "-34"

按照常理讲的话应该是-33才对，但是咱们得把0作为正数的第一个来算，所以0的负数是-1，以此类推

二、位运算 AND（&表示）

位运算 AND 的处理过程：

1、求出两个数字的二进制

2、每个数字中的数位对齐，并对其进行AND运算

3、求真输出

AND运算为如下图：

来个简单的例子说一下：

var num = 33 & 124;
console.log(num);  //输出32

计算的步骤如下：

图片上咱们可以看得到，先取得两个数字的32位二进制码。然后进行了《与》操作，最后得到的是与运算符的结果。

三、位运算 OR（|表示）

位运算 OR 的处理过程：

1、求出两个数字的二进制

2、每个数字中的数位对齐，并对其进行OR运算

3、求真输出

OR运算为如下图：

这个也来个例子：

var num = 33 | 124;
console.log(num);  //输出125

计算的步骤如下：

OR运算符是《或运算符》，只要达成一个就计算成《真》。

四、位运算 XOR（^表示）

位运算 XOR 的处理过程：

1、求出两个数字的二进制

2、每个数字中的数位对齐，并对其进行XOR运算

3、求真输出

XOR运算为如下图：

按照惯例来例子说话：

var num = 33 ^ 124;
console.log(num);  //输出93

计算的步骤如下：

五、左移运算（<<表示）

左移运算保留数字的符号位（也就是第32位），数字中的所有数位向左移动指定的数量

位运算 左移运算 的处理过程：

1、求出数字的二进制

2、对二进制数字进行移位

例子又来了：

var num2 = 10;          //二进制：1010
var num = num2 << 3;   //二进制：1010000，十进制为80
console.log(num)        //80
console.log(num2.toString(2)); //00000000000000000000000000001010
console.log(num.toString(2));  //00000000000000000000000001010000

计算的步骤如下：

六、有符号右移运算（>>表示）

有符号右移运算保留数字的符号位（也就是第32位），数字中的所有数位向右移动指定的数量

位运算 有符号右移运算 的处理过程：

1、求出数字的二进制

2、对二进制数字进行移位

正数例子：

var num2 = 28;         //二进制：11100
var num = num2 >> 3;   //二进制：11，十进制为3
console.log(num)       //3
console.log(num2.toString(2)); //00000000000000000000000000011100
console.log(num.toString(2));  //00000000000000000000000000000011

计算的步骤如下：

负数例子：

var num2 = -28;      //二进制：11100
var num = num2 >> 3;  //二进制：11，十进制为3
console.log(num)      //-4
console.log(num2.toString(2)); //10000000000000000000000000011100
console.log(num.toString(2));  //10000000000000000000000000000100

计算的步骤如下：

七、无符号右移运算（>>>表示）

它将无符号 32 位数的所有数位整体右移。对于正数，无符号右移运算的结果与有符号右移运算一样。

负数则被作为正数来处理

位运算 无符号右移运算 的处理过程：

1、求出数字的二进制

2、对二进制数字进行移位

正数例子：

var num2 = 28;        //二进制：11100
var num = num2 >>> 3;  //二进制：11，十进制为3
console.log(num)        //3
console.log(num2.toString(2));
console.log(num.toString(2));

计算的步骤如下：

负数例子：

var num2 = -28;           //二进制：10000000000000000000000000011100
var num = num2 >>> 3;  //二进制：01111111111111111111111111110010，十进制为2147483634
console.log(num)        //2147483634
console.log(num2.toString(2));//-11100
console.log(num.toString(2));//01111111111111111111111111110010

计算的步骤如下：

对于初学者来说，位运算符是比较难理解的，因为他里面计算的方式有很多，所以这次我前前后后研究了两天，也做了很多的例子，把容易理解的部分拿出来跟大家分享一下。