js中位運(yùn)算的運(yùn)用實(shí)例分析

我們可能很少在編程中用位運(yùn)算，如果沒(méi)深入學(xué)習(xí)，可能也很難理解。平時(shí)的數(shù)值運(yùn)算，其實(shí)是要先轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制再進(jìn)行運(yùn)算的，而位運(yùn)算就是直接進(jìn)行二進(jìn)制運(yùn)算，所以位運(yùn)算的執(zhí)行效率肯定是更高的。下面通過(guò)一些實(shí)例來(lái)加深對(duì)位運(yùn)算的理解。

按位與(&)

&&運(yùn)算符我們都知道，只有兩個(gè)都為真，結(jié)果才為真。&道理是一樣的，只有兩個(gè)數(shù)的值為1時(shí)，才返回1。例如1和3的按位與操作：

    0001
&  0011
  ---------
    0001

只有對(duì)應(yīng)的數(shù)為1時(shí)，結(jié)果才為1，其他都為0。
判斷一個(gè)數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)，我們會(huì)用求余數(shù)來(lái)判斷：

function assert(n) {
  if (n % 2 === 1) {
 console.log("n是奇數(shù)");
 } else {
 console.log("n是偶數(shù)");
 }
}

assert(3); // "n是奇數(shù)"

我們也可以用一個(gè)數(shù)和1進(jìn)行按位&操作來(lái)判斷，而且速度更快：

function assert(n) {
if (n & 1) {
 console.log("n是奇數(shù)");
} else {
 console.log("n是偶數(shù)");
}
}

assert(3); // "n是奇數(shù)"

下面是位運(yùn)算過(guò)程：

1 = 0001
3 = 0011
--------
   & = 0001

奇數(shù)的二進(jìn)制碼的最后一位數(shù)肯定是1，而1只有最后一位為1，按位&操作之后，結(jié)果肯定只有最后一位數(shù)為1。而偶數(shù)的二進(jìn)制表示的最后一位數(shù)是0，和1進(jìn)行按位&操作，結(jié)果所有位數(shù)都為0。

按位或(|)

|與||操作符的道理也是一樣的，只要兩個(gè)數(shù)中有一個(gè)數(shù)為1，結(jié)果就為1，其他則為0。

  0001
| 0011
 ---------
  0011

對(duì)浮點(diǎn)數(shù)向下求整，我們會(huì)用下面的方法：

var num = Math.floor(1.1); // 1

我們也可以用位運(yùn)算來(lái)求整：

var num = 1.1 | 0; // 1

其實(shí)浮點(diǎn)數(shù)是不支持位運(yùn)算的，所以會(huì)先把1.1轉(zhuǎn)成整數(shù)1再進(jìn)行位運(yùn)算，就好像是對(duì)浮點(diǎn)數(shù)向下求整。所以1|0的結(jié)果就是1。

按位非(~)

按位非就是求二進(jìn)制的反碼：

var num = 1; // 二進(jìn)制 00000000000000000000000000000001
var num1 = ~num; // 二進(jìn)制 11111111111111111111111111111110

我們知道，js中的數(shù)字默認(rèn)是有符號(hào)的。有符號(hào)的32位二進(jìn)制的最高位也就是第一位數(shù)字代表著正負(fù)，1代表負(fù)數(shù)，0代表整數(shù)。那到底11111111111111111111111111111110等于多少呢？最高位為1代表負(fù)數(shù)，負(fù)數(shù)的二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制：符號(hào)位不變，其他位取反加1。取反之后為10000000000000000000000000000001，加1之后為10000000000000000000000000000010，十進(jìn)制為-2。

按位異或(^)

按位異或是兩個(gè)數(shù)中只有一個(gè)1時(shí)返回1，其他情況返回0。

   0001
^ 0011
 ---------
  0010

數(shù)字與數(shù)字本身按位異或操作得到的是0，因?yàn)槊績(jī)蓚€(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)字都相同，所以最后返回的都是0。

我們經(jīng)常會(huì)需要調(diào)換兩個(gè)數(shù)字的值：

var num1 = 1, num2 = 2, temp;
temp = num1;
num1 = num2; // 2
num2 = temp; // 1

如果裝逼一點(diǎn)的話(huà)，可以這樣：

var num1 = 1, num2 = 2;
num1 = [num2, num2 = num1][0];
console.log(num1); // 2
console.log(num2); // 1

如果想再裝的穩(wěn)一點(diǎn)的話(huà)，可以這樣：

var num1 = 1, num2 = 2;
num1 ^= num2; // num1 = num1 ^ num2 = 1 ^ 2 = 3
num2 ^= num1; // num2 = num2 ^ (num1 ^ num2) = 2 ^ (1 ^ 2) = 1
num1 ^= num2; // num1 = num1 ^ num2 = 3 ^ 1 = 2
console.log(num1); // 2
console.log(num2); // 1

有符號(hào)左移(<<)

有符號(hào)左移會(huì)將32位二進(jìn)制數(shù)的所有位向左移動(dòng)指定位數(shù)。如：

var num = 2; // 二進(jìn)制10
num = num << 5; // 二進(jìn)制1000000，十進(jìn)制64

如果要求2的n次方，可以這樣：

function power(n) {
 return 1 << n;
}

power(5); // 32

1的二進(jìn)制是01，左移5位就是0100000，十進(jìn)制就是2的5次方32。

有符號(hào)右移(>>)

有符號(hào)右移會(huì)將32位二進(jìn)制數(shù)的所有位向右移動(dòng)指定位數(shù)。如：

var num = 64; // 二進(jìn)制1000000
num = num >> 5; // 二進(jìn)制10，十進(jìn)制2

求一個(gè)數(shù)的二分之一：

var num = 64 >> 1; // 32

有符號(hào)左移與右移不會(huì)影響符號(hào)位。

無(wú)符號(hào)右移(>>>)

正數(shù)的無(wú)符號(hào)右移與有符號(hào)右移結(jié)果是一樣的。負(fù)數(shù)的無(wú)符號(hào)右移會(huì)把符號(hào)位也一起移動(dòng)，而且無(wú)符號(hào)右移會(huì)把負(fù)數(shù)的二進(jìn)制碼當(dāng)成正數(shù)的二進(jìn)制碼：

var num = -64; // 11111111111111111111111111000000
num = num >>> 5; // 134217726

所以，我們可以利用無(wú)符號(hào)右移來(lái)判斷一個(gè)數(shù)的正負(fù)：

function isPos(n) {
return (n === (n >>> 0)) ? true : false; 
}

isPos(-1); // false
isPos(1); // true

-1>>>0雖然沒(méi)有向右移動(dòng)位數(shù)，但-1的二進(jìn)制碼已經(jīng)變成了正數(shù)的二進(jìn)制碼：

11111111111111111111111111111111

所以-1>>>0的值為4294967295。

總結(jié)

以上的例子在平?？赡軙?huì)比較容易用到或看到，也是屬于比較容易理解的。一些比較復(fù)雜的、難理解的，我覺(jué)得應(yīng)該盡量少用，因?yàn)闀?huì)給閱讀者帶來(lái)困難，也會(huì)給自己帶來(lái)麻煩。