JS魔法堂：再識Bitwise Operation Bitwise Shift - fsjohnhuang－IT工程師數位筆記本

文章出處

Brief　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

linkFly的《JavaScript-如果...沒有方法》中提及如何手寫Math.round方法，各種奇技淫招看著十分過癮，最讓我驚嘆的是 ~~(x + 0.5 + (x >> 30)) ，完全通過加法和位運算搞定整數的四舍五入。在好奇心的驅使下重溫了一下位運算，并對上述公式加以封裝得到適合小數的四舍五入方法

function round(v/*alue*/, p/*recision*/){
  p = Math.pow(10, p>>>31 ? 0 : p|0)
  v *= p
  return (v + 0.5 + (v>>31)|0) / p
}

在開波前我們先要了解一個現實，那就是雖然JS僅有Number這個數值類型，并且Number底層采用IEEE 754 64bit Double precision floating-point編碼，但JS中實際上還是存在Signed Int32、Unsigned Int32和Unsigned Int16的數值編碼方式，只是它們僅存在于運算過程中而已，而按位運算則是其中之一。

Bitwise Operation　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

NOT Operation

取反操作，符號為~， ~1=0、~0=1 。

JS的底層實現：~ToInt32(GetValue(expr))

由于Signed Int32采用補碼方式編碼，因此會存在對n取反后結果等于-n-1，即~n=-n-1。

Bitwise OR

　　或操作，符號為|， 1|1=1、1|0=1、0|0=0 。

　　JS的底層實現：ToInt32(GetValue(oprand1)) | ToInt32(GetValue(oprand1))

Bitwise AND

　　與操作，符號為&， 1&1=1、1&0=0、0&0=0 。

JS的底層實現：ToInt32(GetValue(oprand1)) & ToInt32(GetValue(oprand1))

Exclusive OR

異或操作，符號為^， 1^1=0、1^0=1、0^0=0 。

　　JS的底層實現：ToInt32(GetValue(oprand1)) ^ ToInt32(GetValue(oprand1))

Bitwise Shift　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

Arithmetic Shift

　　Signed Right Shift Operator

　　　　有符號右移操作符，符號為>>。

　　　JS的底層實現：ToInt32(GetValue(oprand1)) >> (ToUint32(GetValue(oprand2)) & 0x1F)。

示例：0111>>3，得到0000；1001>>3，得到1111

注意：由于Int32采用補碼形式存儲，因此正數>>31 得到0，而負數>>31 得到 -1。

　　Signed Left Shift Operator

　　　　有符號左移操作符，符號為<<。

　　　　JS的底層實現：ToInt32(GetValue(oprand1)) << (ToUint32(GetValue(oprand2)) & 0x1F)。

　　　　示例：0111<<3，得到0000；1001<<3，得到1100

Logical Shift

　　Unsigned Right Shift Operator

　　　　無符號右移操作符，符號為>>>。

　　　JS的底層實現：ToInt32(GetValue(oprand1)) >>> (ToUint32(GetValue(oprand2)) & 0x1F)。

示例：0111>>>3，得到0000；1001>>>3，得到0001

注意：由于Int32采用補碼形式存儲，因此正數>>>31 得到0，而負數>>>31 得到 1。

Abstract Operations　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　[[DefaultValue]](hint)

　　　　用于獲取對象的PrimitiveValue。具體規則如下：

　　　　　　hint為string或hint為空，且對象類型為Date object時：

　　　　　　　　1. 調用toString方法，若返回值為primitive value則直接返回；

　　　　　　　　2. 調用valueOf方法，若返回值為primitive value則直接返回；

　　　　　　　　3. 拋出TypeError實例。

　　　　　　hint為number或hint為空，且對象類型不為Date object時：

　　　　　　　　1. 調用valueOf方法，若返回值為primitive value則直接返回；

　　　　　　　　2. 調用toString方法，若返回值為primitive value則直接返回；

　　　　　　　　3. 拋出TypeError實例。

　　ToPrimitive(input[, preferredType])

　　　　用于獲取入參input的PrimitiveValue。具體規則如下：

　　　　　　1. 若入參input的類型為Undefined,Null,Boolean,Number,String都直接獲取其[[PrimitiveValue]]；

2. 其他情況則調用input的[[DefaultValue]](preferredType)方法

　　ToNumber

　　　　用于將其他數據類型轉換為Number type。具體規則如下：

　　　　　　1. Undefined -> NaN

　　　　　　2. Null -> +0

　　　　　　3. Boolean，true -> 1

　　　　　　　　　　　　 false -> 0

　　　　　　4. Object，ToNumber(ToPrimitive(arg, hint-number))

　　　　　　5. String，對于無法解析為StringNumericLiteral的字符串則返回NaN

　　　　　　　　　　　 StringNumericLiteral與NumericLiteral的區別：

　　　　　　　　　　　　a. 前后可以有多個空格符號或LineTerminator；

　　　　　　　　　　　　　　示例： Number("\r\n　123\r\r\n ") 結果為 123

　　　　　　　　　　　　b. 前面可以有N個0，依然以十進制來解析字符串;

　　　　　　　　　　　　　　示例： Number("0123") 結果為 123，而var num = 0123則是以八進制表示83

　　　　　　　　　　　　c. 若指定符號，則符號后面要緊跟數值。否則會返回NaN;

　　　　　　　　　　　　　　示例：

Number("-    123");                    //結果為 NaN
Number("-123");                        // 結果為-123
var nl = -       123;console.log(nl);  //結果為-123
var nl = - +      123;console.log(nl); //結果為-123

　　　　　　　　　　　　d. 若StringNumericLiteral僅含LineTeminator和WhiteSpace，則返回0。

　　　　　　　　　　　　LineTerminator包含 <LF>（換行符，\n，U+000A）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　<CR>（回車符，\r，U+000D）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　<LS>（Unicode中的行分隔符，U+2028）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　<PS>（Unicode中的段落分隔符，U+2029）

　　　　　　　　　　　　WhiteSpace包含 ASCII的空白字符

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　<TAB>（縮進TAB符，\t，U+0009）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 <VT>（垂直縮進TAB符，\v，U+000B）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 <FF>（分頁符，\f，U+000C）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 <SP>（普通空格符，U+0020）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 <NBSP>（非斷行空格符，U+00A0）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 <BOM>（bit order mark，Unicode中的零寬非斷行空格，U+FEFF）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作用：作為UTF格式編碼的文件的首個字符，用于程序在解析該文件時猜測采用的是采用哪種UTF編碼方式。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 <USP>（Unicode中的所有空白字符）具體看http://www.cnblogs.com/winter-cn/archive/2012/04/17/2454229.html

　　ToInteger([value])

　　　　具體規則如下:

function ToInteger(value){
  var num = ToNumber(value)
  if (Number.isNaN(num)) return 0
  if (num === 0 || !Number.isFinite(num)) return num
  return sign(num)*floor(abs(num))
}

　　ToInt32([value])

　　　　具體規則如下：

function ToInteger(value){
  var num = ToNumber(value)
  if (Number.isNaN(num)) return 0
  if (num === 0 || !Number.isFinite(num)) return num

  var mod = 2<<32
  num = sign(num)*floor(abs(num))
  num = num - mod * floor(num/mod)
  if (num > 2<<31){
    num = ~(num & -1>>31>>>1) + 1
  }
  return num
}

　　ToUint32([value])

　　　　具體規則如下：

function ToInteger(value){
  var num = ToNumber(value)
  if (Number.isNaN(num)) return 0
  if (num === 0 || !Number.isFinite(num)) return num

  var mod = 2<<32
  num = sign(num)*floor(abs(num))
  num = num - mod * floor(num/mod)
  return num
}

　　ToUint16([value])

　　　　具體規則如下：

function ToInteger(value){
  var num = ToNumber(value)
  if (Number.isNaN(num)) return 0
  if (num === 0 || !Number.isFinite(num)) return num

  var mod = 2<<16
  num = sign(num)*floor(abs(num))
  num = num - mod * floor(num/mod)
  return num
}

Usage　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

說了這么多還是不如直接看療效吧

//奇偶判斷
function isEven(val){
  return !(val&1)
}
function isOdd(val){
  return !!(val&1)
}

// 字符串是否含某字符判斷
function contains(str, c){
  return !!~str.indexOf(c)
}

// 正負號判斷
function isPos(val){
  return !(val>>31)
}
function isNeg(val){
  return !!val>>>31
}

// 掩碼
function getGroup(ip, mask){
  return (ip&mask).toString(2)
}

// 大小寫轉換
function toLowerCase(ll){
  return String.fromCharCode(ll.charCodeAt()|1<<5)
}
function toUpperCase(ul){
  return String.fromCharCode(ul.charCodeAt()&((-1>>>25)^(1<<5)))
}