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JS中內(nèi)存與變量存儲的示例分析

發(fā)布時間:2021-08-07 10:23:35 來源:億速云 閱讀:125 作者:小新 欄目:開發(fā)技術(shù)

這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)JS中內(nèi)存與變量存儲的示例分析,小編覺得挺實用的,因此分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

JS神奇的Number

案例一:金額的計算與傳遞

18.9 * 100
=1889.9999999999998

案例二:違背的數(shù)學(xué)定律

0.1 + 0.2 === 0.3
// false

(function (a, b, c) {
    return a + b + c === a + ( b + c )
})(0.1, 0.2, 0.3)
// false

案例三:無限循環(huán)的加法

(function (num) {
    while(true) {
        if (++num % 13 === 0) {
            return num
        }
    }
})(2 ** 53)

案例四:JSON.parse

JSON.parse('{"a":180143985094813214124}')
//{a: 180143985094813220000}

通過上面的四個案例我們可以看出,數(shù)字在計算機中運算往往會給人帶來一些“驚喜”,要想防止這些意想不到的結(jié)果,我們首先要了解Number在Javascript中到底是怎么存儲的?

存儲數(shù)字

計算機是用二進制來存儲數(shù)據(jù)的,所以數(shù)字也需要轉(zhuǎn)換成相應(yīng)二進制: 000 或者 111 的不同組合序列。

二進制如何轉(zhuǎn)換

如何將一個數(shù)字轉(zhuǎn)換成二進制,這里舉個例子說明一下:

把十進制小數(shù) 106.6953125106.6953125106.6953125 轉(zhuǎn)換成二進制

遇到小數(shù)轉(zhuǎn)換時,需要把整數(shù)和小數(shù)兩部分分別進行處理,整數(shù) 106106106 除以 222 直到商是 000 為止,取每次除 222 得到的余數(shù)結(jié)果

106 / 2 = 53  ...... 0
53  / 2 = 26  ...... 1
26  / 2 = 13  ...... 0
13  / 2 = 6   ...... 1
6   / 2 = 3   ...... 0
3   / 2 = 1   ...... 1
1   / 2 = 0   ...... 1
結(jié)果為得到的余數(shù)按照從右往左排列   1101010

小數(shù) 0.69531250.69531250.6953125 乘以 222 直到不存在小數(shù)位為止,并計下每次乘后的整數(shù)位結(jié)果,

0.6953125 x 2 = 1.390625  ...... 1
0.390625  x 2 = 0.78125   ...... 0
0.78125   x 2 = 1.5625    ...... 1
0.5625    x 2 = 1.125     ...... 1
0.125     x 2 = 0.25      ...... 0
0.25      x 2 = 0.5       ...... 0
0.5       x 2 = 1         ...... 1
結(jié)果為得到的整數(shù)位按照從左往右排列   1011001

將計算后的 000 111 序列拼在一起就得到轉(zhuǎn)換的二進制 1101010.10110011101010.10110011101010.1011001,用科學(xué)計數(shù)法表示為1.1010101011001?261.1010101011001*2^61.1010101011001?26,算出了二進制,接下來需要將它存進計算機中,在Javascript中不區(qū)分整數(shù)和小數(shù),數(shù)字統(tǒng)一按照雙精度浮點數(shù)的要求來存儲,主要包含下面規(guī)則:

  • 使用 8bytes(64bits)8bytes(64bits)8bytes(64bits) 存儲雙精度浮點數(shù)

  • 存儲小數(shù)用科學(xué)計數(shù)法表示的數(shù)據(jù)

  • 第一位表示符號,后 111111 位表示指數(shù),指數(shù)按照補位運算,即直接 102310231023 加指數(shù)位

  • 剩余 525252 位表示小數(shù)點后的尾數(shù),超過 525252 位的部分 000 舍 111 進

由于指數(shù)位的 11 位不包括符號位,那么為了達到正負指數(shù)的效果,就引入了指數(shù)的偏移值。

用圖表示如下:

JS中內(nèi)存與變量存儲的示例分析

我們將轉(zhuǎn)換好的二進制數(shù)按規(guī)則放進內(nèi)存中,首先 106.6953125106.6953125106.6953125 是正數(shù),所以符號位應(yīng)該為 111, 000 表示正號, 111 表示負號(圖片應(yīng)該為顯示 000,筆誤了)

JS中內(nèi)存與變量存儲的示例分析

二進制 1.1010101011001?261.1010101011001*2^61.1010101011001?26 指數(shù)是 666(這里需要加上偏移量1023),轉(zhuǎn)成二進制為 100000001011000000010110000000101,指數(shù)位要求放置二進制的補碼,而補碼的計算規(guī)則是:

  • 正數(shù)的補碼就是其本身

  • 負數(shù)的補碼是在其原碼的基礎(chǔ)上, 符號位不變, 其余各位取反, 最后+1. (即在反碼的基礎(chǔ)上+1)

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反

[-1] = [10000001]原 = [11111110]反

所以圖片指數(shù)位應(yīng)該填

JS中內(nèi)存與變量存儲的示例分析

尾數(shù)位部分直接將小數(shù)轉(zhuǎn)換后的二進制填入即可

JS中內(nèi)存與變量存儲的示例分析

數(shù)字最后就是以這樣的形式存入計算機中

why 0.1 + 0.2 !== 0.3?

在理解數(shù)字存儲的原理后,我們再來分析下為什么 0.1+0.2!==0.30.1 + 0.2 !== 0.30.1+0.2!==0.3

首先將 0.10.10.1 0.20.20.2 0.30.30.3 分別轉(zhuǎn)換成二進制

0.1 x 2 = 0.2  ...... 0
0.2 x 2 = 0.4  ...... 0
0.4 x 2 = 0.8  ...... 0
0.8 x 2 = 1.6  ...... 1
0.6 x 2 = 1.2  ...... 1
0.2 x 2 = 0.4  ...... 0
0.4 x 2 = 0.8  ...... 0
0.8 x 2 = 1.6  ...... 1
0.6 x 2 = 1.2  ...... 1
得到的整數(shù)位按照從左往右排列   000110011...

0.1→0.00011(0011)∞

0.2 x 2 = 0.4  ...... 0
0.4 x 2 = 0.8  ...... 0
0.8 x 2 = 1.6  ...... 1
0.6 x 2 = 1.2  ...... 1
0.2 x 2 = 0.4  ...... 0
0.4 x 2 = 0.8  ...... 0
0.8 x 2 = 1.6  ...... 1
0.6 x 2 = 1.2  ...... 1
0.2 x 2 = 0.4  ...... 0
得到的整數(shù)位按照從左往右排列   001100110...

0.2→0.00110(0110)∞

0.3 x 2 = 0.6  ...... 0
0.6 x 2 = 1.2  ...... 1
0.2 x 2 = 0.4  ...... 0
0.4 x 2 = 0.8  ...... 0
0.8 x 2 = 1.6  ...... 1
0.6 x 2 = 1.2  ...... 1
0.2 x 2 = 0.4  ...... 0
0.4 x 2 = 0.8  ...... 0
0.8 x 2 = 1.6  ...... 1
得到的整數(shù)位按照從左往右排列   010011001...

0.3→0.01001(1001)∞

統(tǒng)一用科學(xué)計數(shù)法表示為

0.1→0.00011(0011)∞→1.(1001)∞?2?4

0.2→0.00110(0110)∞→1.(1001)∞?2?3

0.3→0.01001(1001)∞→1.(0011)∞?2?2

放入計算機中雙精度浮點數(shù)存儲,最后的紅色表示超過尾數(shù)位的二進制,即需要做舍0進1處理

JS中內(nèi)存與變量存儲的示例分析

則經(jīng)過64位雙精度存儲后,二進制如下表示
0.1→0?01111111011?(1001)121010

0.2→0?01111111100?(1001)121010

0.3→0?01111111101?(0011)120011

此時 0.1+0.20.1 + 0.20.1+0.2 可以看出與 0.30.30.3 不相等

JS中內(nèi)存與變量存儲的示例分析

這就是數(shù)字在計算機中運算往往會給人帶來一些“驚喜”!

關(guān)于“JS中內(nèi)存與變量存儲的示例分析”這篇文章就分享到這里了,希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助,使各位可以學(xué)到更多知識,如果覺得文章不錯,請把它分享出去讓更多的人看到。

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