javascript中什麼是位運運算元

2022-02-16 19:00:37

在javascript中,位運運算元是用來對二進位制位進行操作的符號,可以將二進位制位從低位到高位對齊後進行運算。JavaScript中支援的位運運算元有:「&」、「|」、「^」、「~」、「<<」、「>>」、「>>>」。

本教學操作環境:windows7系統、javascript1.8.5版、Dell G3電腦。

在javascript中,位運運算元是用來對二進位制位進行操作的符號。

位運運算元可將二進位制位從低位到高位對齊後進行運算。

JavaScript 中支援的位運運算元如下表所示:

運運算元描述範例
&按位元與:如果對應的二進位制位都為 1,則該二進位制位為 15 & 1 等同於 0101 & 0001 結果為 0001,十進位制結果為 1
|按位元或:如果對應的二進位制位有一個為 1,則該二進位制位為 15 | 1 等同於 0101 | 0001 結果為 0101,十進位制結果為 5
^按位元互斥或:如果對應的二進位制位只有一個為 1,則該二進位制位為 15 ^ 1 等同於 0101 ^ 0001 結果為 0100,十進位制結果為 4
~按位元非:反轉所有二進位制位,即 1 轉換為 0,0 轉換為 1~5 等同於 ~0101 結果為 1010,十進位制結果為 -6
<<按位元左移:將所有二進位制位統一向左移動指定的位數,並在最右側補 05 << 1 等同於 0101 << 1 結果為 1010,十進位制結果為 10
>>按位元右移(有符號右移):將所有二進位制位統一向右移動指定的位數,並拷貝最左側的位來填充左側5 >> 1 等同於 0101 >> 1 結果為 0010,十進位制結果為 2
>>>按位元右移零(無符號右移):將所有二進位制位統一向右移動指定的位數,並在最左側補 05 >>> 1 等同於 0101 >>> 1 結果為 0010,十進位制結果為 2

位運運算元有 7 個,分為兩類:

  • 邏輯位運運算元:位與(&)、位或(|)、位互斥或(^)、非位(~)

  • 移位運運算元:左移(<<)、右移(>>)、無符號右移(>>>)

邏輯位運運算元(&、|、^和~)

邏輯位運運算元與邏輯運運算元的運算方式是相同的,但是針對的物件不同。邏輯位運運算元針對的是二進位制的整數值,而邏輯運運算元針對的是非二進位制的值。

「&」運運算元

「&」運運算元(位與)用於對兩個二進位制運算元逐位進行比較,並根據下表所示的換算表返回結果。

「&」運運算元
第一個數的位值第二個數的位值運算結果
111
100
010
000

在位運算中,數值 1 表示 true,0 表示 false,反之亦然。

12 和 5 進行位與運算,則返回值為 4。

console.log(12 & 5);  //返回值4

下圖以算式的形式解析了 12 和 5 進行位與運算的過程。通過位與運算,只有第 3 位的值為全為 true,故返回 true,其他位均返回 false。

1.gif

「|」運運算元

「|」運運算元(位或)用於對兩個二進位制運算元逐位進行比較,並根據如表格所示的換算表返回結果。

「|」運運算元
第一個數的位值第二個數的位值運算結果
111
101
011
000

12 和 5 進行位或運算,則返回值為 13。

console.log(12 | 5);  //返回值13

下圖以算式的形式解析了 12 和 5 進行位或運算的過程。通過位或運算,除第 2 位的值為 false 外,其他位均返回 true。

2.gif

「^」運運算元

「^」運運算元(位互斥或)用於對兩個二進位制運算元逐位進行比較,並根據如表格所示的換算表返回結果。

「^」運運算元
第一個數的位值第二個數的位值運算結果
110
101
011
000

12 和 5 進行位互斥或運算,則返回值為 9。

console.log(12 ^ 5);  //返回值9

下圖以算式的形式解析了 12 和 5 進行位互斥或運算的過程。通過位互斥或運算,第 1、4 位的值為 true,而第 2、3 位的值為 false。

3.gif

「~」運運算元

「~」運運算元(位非)用於對一個二進位制運算元逐位進行取反操作。

  • 第 1 步:把運算數轉換為 32 位的二進位制整數。

  • 第 2 步:逐位進行取反操作。

  • 第 3 步:把二進位制反碼轉換為十進位制浮點數。

對 12 進行位非運算,則返回值為 -13。

console.log( ~ 12 );  //返回值-13

下圖以算式的形式解析了對 12 進行位非運算的過程。

4.gif

位非運算實際上就是對數位進行取負運算,再減 1。例如:

console.log( ~ 12 == 12-1);  //返回true

移位運運算元(<<、>>和>>>)

移位運算就是對二進位制進行有規律低移位。移位運算可以設計很多奇妙的效果,在圖形影象程式設計中應用廣泛。

「<<」運運算元

「<<」運運算元執行左移位運算。在移位運算過程中,符號位始終保持不變。如果右側空出位置,則自動填充為 0;超出 32 位的值,則自動丟棄。

把數位 5 向左移動 2 位,則返回值為 20。

console.log(5 << 2);  //返回值20

用算式進行演示,如圖所示。

1.gif

「>>」運運算元

「>>」運運算元執行有符號右移位運算。與左移運算操作相反,它把 32 位數位中的所有有效位整體右移,再使用符號位的值填充空位。移動過程中超出的值將被丟棄。

把數值 1000 向右移 8 位,則返回值為 3。

console.log(1000 >> 8);  //返回值3

用算式進行演示,如圖所示。

2.gif

把數值 -1000 向右移 8 位,則返回值為 -4。

console.log(-1000  >> 8);  //返回值 -4

用算式進行演示,如圖所示。當符號位值為 1 時,則有效位左側的空位全部使用 1 進行填充。

3.gif

「>>>」運運算元

「>>>」運運算元執行五符號右移位運算。它把無符號的 32 位整數所有數位整體右移。對於無符號數或正數右移運算,無符號右移與有符號右移運算的結果是相同的。

下面兩行表示式的返回值是相同的。

console.log(1000 >> 8);  //返回值3
console.log(1000 >> 8);  //返回值3

對於負數來說,無符號右移將使用 0 來填充所有的空位,同時會把負數作為正數來處理,所得結果會非常大所以,使用無符號右移運運算元時要特別小心,避免意外錯誤。

console.log(-1000 >> 8);  //返回值 -4
console.log(-1000 >>> 8);  //返回值 16777212

用算式進行演示,如圖所示。左側空位不再用符號位的值來填充,而是用 0 來填充。

4.gif

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