位操作符

• 位操作符都是最底層的操作，直接操作二級制數據，因此性能上比其他操作符要好,性能好，但是會導致代碼可讀性降低
• 二進制
  • 二進制是計算技術中廣泛采用的一種數制。二進制數據是用0和1兩個數碼來表示的數。它的基數為2，進位規則是“逢二進一”，借位規則是“借一當二”，由18世紀德國數理哲學大師萊布尼茲發現。當前的計算機系統使用的基本上是二進制系統，數據在計算機中主要是以補碼的形式存儲的。計算機中的二進制則是一個非常微小的開關，用“開”來表示1，“關”來表示0。數字計算機只能識別0和1。簡單，易于電子方式的實現。
  • 十進制轉二進制
    • 用十進制數字除以2，取余數，用得到的結果繼續除以2，一直到1除以2，然后求倒序就是二進制了
    • 例如：10，10/2 = 5 余 0 ；5/2 = 2余1；2/2 = 0；這時候除盡了，則進行最后一次計算，1/2除不開，直接等于1即可；最后組合余數為：0101，然后倒序就是1010，因此10轉為二進制就是1010了
    • 因此，9的二進制就是9/2=4余1，4/2=2余0，2/2=0余0，1/2余1，得1001,倒序9的2進制就是1001
    • 39的二進制就是：39/2=19余1，19/2=9余1，9/2=4余1，4/2=2余0，2/2=0余0，1/2余1，組合余數：111001,倒序，39的二進制就是100111
  • 高位補0
    • 在內存中某一個類型的值是有固定長度的，比如int類型的是32位的，10轉為二進制位1010，那么就會在1010前面補28個0，補為32位進行存儲
    • 一般正數高位補0，負數高位補1
  • 二進制轉十進制
    • 按權相加法
    • 10的二進制是1010，從右往左按下標來數，0的下標是0，1為1，0為2，1為3，把這些二進制中數字是1的下標當做2的冪進行相加，那么1010 = 0 + 2^1 + 0 + 2^3 = 0 + 2 + 0 + 8 = 10
    • 9的二進制是1001，相應的1001 = 2^0 + 0 + 0 + 2^3 = 1 + 0 + 0 + 8 = 9
    • 39的二進制是100111，相應的100111 = 2^0 + 2^1 + 2^2 + 0 + 0 + 2^5 = 1 + 2 + 4 + 0 + 0 + 32 = 39
  • 符號位
    • 正負號標記
  • 負十進制轉二進制
    • 以-10為例，先將整數部分進行二進制計算，余數為0101，倒序10的二進制為1010，高位補0補到8位得00001010，取反得到11110101然后加1，由于二進制中只有0和1，因此遇2要進一位，則-10轉為二進制位-11110110，負數高位補1
  • 二進制負數轉十進制
    • 以-10為例，負數二進制位11110110，先減1，0位不夠減，向前借一位，0往前借一位，得2，2減1得1，因此得到11110101，然后取反得到-00001010，這就是10的二級制了
  • 小數轉二進制
    • 小數點前面按照正負數轉換即可，把小數點前面的正數部分剝離開，補0，小數點后面的，每次乘以2，得到的結果取正數部分即可，然后拼接一起
    • 例如：10.2，10轉為二進制為1010，剝離整數部分補0為0.2，0.2乘以2，為0.4，取整數部分0，0.4乘以2，得0.8，取整數部分0，0.8乘以2，得1.6，取整數部分1，現在整數部分有1了，記錄1，然后剝離出去，這個1不用轉二進制，即使轉也是1，然后留下0.6，繼續乘以2，得到1.2，剝離，得0.2，乘以2，得0.4，取整數部分……一直到夠32位或者到達指定位數或者小數部分為0，最終結果為：1010.00110011001100110011
    • 例如：10.5，10轉二進制為1010，保留剝離，剩余0.5，0.5乘以2得1.0，取整數部分，小數部分為0，因此不需要繼續計算了，所以10.5轉為二進制結果為：1010.1
  • 二進制小數轉十進制
    • 先把整數部分和小數部分拆來，例如10.5的二進制為1010.1，拆為1010和0.1，然后整數部分按照二進制轉十進制正常轉換，小數部分0.1 =1 乘以 2 ^ -1 = 0.5,拼接后的10.5
    • 例如：10.2轉為二進制位1010.00110011001100110011，整數部分轉為10，小數部分為0.00110011001100110011就等于：0 * 2^ -1 + 0 * 2^-2 + 1 * 2^-3 + 1 * 2^ -4 + 0 * 2^-5…… (對應小數位置的0或1) * 2 ^ -n(從左往右1 - n)
• 位操作是程序設計中對位模式按位或二進制數的一元和二元操作
  • 在js中對64位(0-9 + a-z + A-Z + - + ~)的數值會轉為32位數值，計算完成在轉為64位，NaN和Infinity會被當做0來處理，這是由于轉換時存在的副效應，如果使用位操作符轉換非數字，則會先把其轉為Number類型，再進行轉換
  • 按位非
    • 用~表示
    • 10的二進制位1010，補32位為00000000000000000000000000001010
    • var num = ~10,表示非10的二進制，則對上面的32位二進制數字進行求反得：11111111111111111111111111110101
    • 因此var num = ~10得 -11，本質上是對操作數的負值-1，相等于var num2 = -num - 1;
  • 按位與
    • 用&表示
    • 先將兩邊的操作數轉為二進制，然后補齊32位，每一位進行比較，遇0返回0，都為1返回1
    • 例：2 & 4，2轉為二進制為10，補齊00000000000000000000000000000010，4轉為二進制為100，補齊后為：00000000000000000000000000000100，每一位對應比較，按照上面規則，沒有對應的，全返會0，因此結果為00000000000000000000000000000000，也就是0
    • 例2 & 3，2轉二進制為10，補齊00000000000000000000000000000010，3轉二進制為11，補齊后得到結果為：00000000000000000000000000000011，參照以上規則，1對應1返回1，有0返回0，則得到結果為：00000000000000000000000000000010，轉為十進制后，結果就為2
  • 按位或
    • 用|表示
    • 先將兩邊的操作數轉為二進制，然后補齊32位，每一位進行比較，遇1返回1，都為0返回0
    • 例：2 | 4，2轉為二進制為10，補齊00000000000000000000000000000010，4轉為二進制為100，補齊后為：00000000000000000000000000000100，每一位對應比較，按照上面規則，遇1返回1，因此結果為00000000000000000000000000000110，也就是十進制的6
    • 例2 | 3，2轉二進制為10，補齊00000000000000000000000000000010，3轉二進制為11，補齊后得到結果為：00000000000000000000000000000011，參照以上規則，遇1返回1，都為0返回0，則得到結果為：00000000000000000000000000000011，轉為十進制后，結果就為3
  • 按位異或
    • 用^表示
    • 先將兩邊的操作數轉為二進制，然后補齊32位，每一位進行比較，一個為1，一個為0返回1，都為1返回0，都為0返回0
    • 例：2 ^ 4，2轉為二進制為10，補齊00000000000000000000000000000010，4轉為二進制為100，補齊后為：00000000000000000000000000000100，每一位對應比較，按照上面規則，因此結果為00000000000000000000000000000110，也就是十進制的6
    • 例2 ^ 3，2轉二進制為10，補齊00000000000000000000000000000010，3轉二進制為11，補齊后得到結果為：00000000000000000000000000000011，參照以上規則，則得到結果為：00000000000000000000000000000001，轉為十進制后，結果就為1
  • 左移
    • 由<<表示
    • 就是將十進制的數轉為二進制，將整體向左移動多少位后產生的結果
    • 例如：var result = 2 << 5; 2轉為二進制為10，補位后為00000000000000000000000000000010，向左移動5位，得00000000000000000000000001000000，左移會把空位以0進行填充，然后把此結果轉為十進制得64；
  • 有符號右移
    • 由>>表示
    • 例如：var result = 2 >> 5; 2轉為二進制為10，補位后為00000000000000000000000001000000，向左移動5位，得00000000000000000000000000000010，然后把此結果轉為十進制得2；
  • 無符號右移
    • 由>>>表示
    • 會對32位都進行向右移動
    • 例如： var result = 2 >> 5; 2轉為二進制為10，補位后為00000000000000000000000001000000，向左移動5位，得00000000000000000000000000000010，然后把此結果轉為十進制得2；但是負數結果就不一樣了，只做了解
• 位操作符應用
  • 例如：var str = 'abcd'; var result = ~str.indexOf('a'); // -1 ; var result = ~str.indexOf('e'); // 0