JavaScript - 位运算符
JavaScript 位运算符
JavaScript 中的位运算符在二进制级别对整数值进行运算。它们用于操作整数值的每一位。位运算符类似于逻辑运算符，但它们作用于单个位。
JavaScript 位运算符作用于 32 位操作数。在 JavaScript 中，数字存储为 64 位浮点数。JavaScript 在执行运算之前，会将数字转换为 32 位有符号整数。执行位运算后，将结果转换为 64 位数字。
JavaScript 中有七个位运算符。以下是位运算符的列表及其说明。
| 运算符 | 名称 | 描述 |
|---|---|---|
| & | 按位与 | 如果两位均为 1，则返回 1，否则返回 0。 |
| | | 按位或 | 如果任一位为 1，则返回 1，否则返回 0。 |
| ^ | 按位异或 | 返回 1如果两个位不同，则为 0。 |
| ! | 按位非 | 如果位为 0，则返回 1，否则返回 0。 |
| << | 左移 | 通过从右侧插入零并丢弃最左侧的位，将位向左移动。 |
| >> | 右移 | 通过从左侧插入最左侧位的副本并丢弃最右侧的位，将位向右移动。 |
| >>> | 带零右移 | 通过从左侧插入零并丢弃最右侧的位，将位向右移动位。 |
JavaScript 位与 (&) 运算符
位与 (&) 运算符对其整数操作数的每一对位执行与运算。运算后，返回一个包含更新位的新整数值。
当对一对位应用位与运算符时，如果两位均为 1，则返回 1，否则返回 0。
以下是位与运算的真值表 -
| A | B | A & B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
让我们以 4 位操作数为例来理解按位与运算。
| A | B | A & B |
|---|---|---|
| 1111 | 0001 | 0001 |
| 1111 | 0010 | 0010 |
| 1111 | 0100 | 0100 |
| 1111 | 1000 | 1000 |
示例
我们对 5 和 7 执行按位与 (&) 运算。这两个数字表示为 32 位整数。
| 十进制数 | 二进制等效值(32 位) |
|---|---|
| 5 | 0000000000000000000000000000000101 |
| 7 | 000000000000000000000000000000111 |
| 5 & 7 | 00000000000000000000000000000101 (= 5) |
二进制数 101 和 111 每位进行或运算的结果如下。
- 1 & 1 = 1
- 1 & 0 = 0
- 1 & 1 = 1
因此，二进制数的结果为 111，相当于十进制表示的 7。
<html>
<body>
<div id="output"></div>
<script>
const a = 5;
const b = 7;
document.getElementById("output").innerHTML = "a & b = " + (a & b);
</script>
</body>
</html>
它将产生以下结果 -
a & b = 5
JavaScript 按位或 (|) 运算符
按位或 (|) 运算符对其整数操作数的每一对位执行"或"运算。运算后，返回一个包含更新位的整数值。
当对一对位应用按位或运算符时，如果其中一位为 1，则返回 1，否则返回 0。
以下是按位或运算的真值表。
| A | B | A | B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
让我们以 4 位操作数为例来理解按位或运算。
| A | B | A | B |
|---|---|---|
| 1111 | 0001 | 1111 |
| 1111 | 0010 | 1111 |
| 1111 | 0100 | 1111 |
| 1111 | 1000 | 1111 |
示例
我们对 5 和 7 执行按位或 (|) 运算。这两个数字表示为 32 位整数。
| 十进制数 | 二进制等效值(32 位) |
|---|---|
| 5 | 00000000000000000000000000000101 |
| 7 | 00000000000000000000000000000111 |
| 5 | 7 | 00000000000000000000000000000111 (= 7) |
二进制数 101 和 111 的每一位进行"或"运算的结果如下。
- 1 | 1 = 1
- 1 | 0 = 1
- 1 | 1 = 1
因此，二进制数的结果为 111，相当于十进制表示的 7。
<html>
<body>
<div id="output"></div>
<script>
const a = 5;
const b = 7;
document.getElementById("output").innerHTML = "a | b = " + (a | b);
</script>
</body>
</html>
它将产生以下结果 -
a | b = 7
JavaScript 按位异或 (^) 运算符
按位异或 (^) 运算符对其整数操作数的每一对位执行异或运算。运算后，返回更新位后的整数值。
当对一对位应用按位异或运算符时，如果两位不同，则返回 1，否则返回 0。
以下是按位异或运算的真值表 -
| A | B | A ^ B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
示例
我们对 5 和 7 执行按位异或 (^) 运算。
| 十进制数 | 二进制等效值(32 位) |
|---|---|
| 5 | 00000000000000000000000000000101 |
| 7 | 00000000000000000000000000000111 |
| 5 ^ 7 | 00000000000000000000000000000010 (= 2) |
对 101 和 111 进行按位异或运算后，得到的二进制数如下所示。
- 1 ^ 1 = 0
- 1 ^ 0 = 1
- 1 ^ 1 = 0
因此，得到的二进制数为 010，等于 2。
<html>
<body>
<div id="output"></div>
<script>
const a = 5;
const b = 7;
document.getElementById("output").innerHTML = "a ^ b = " + (a ^ b);
</script>
</body>
</html>
它将产生以下输出 -
a ^ b = 2
JavaScript 按位非 (~) 运算符
按位非 (~) 运算符对二进制数的每一位执行非运算。它是一个一元运算符，对二进制数的每一位取反，并返回二进制数的补码。
以下是按位异或运算的真值表。
| 输入 (A) | 输出 (~A) |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
示例
我们来执行按位非 (~) 运算。
| 十进制数 | 二进制等效值(32 位) |
|---|---|
| 5 | 00000000000000000000000000000101 |
| 7 | 00000000000000000000000000000111 |
| ~5 | 11111111111111111111111111111010 (= -6) |
| ~7 | 11111111111111111111111111111000 (= -8) |
尝试执行以下代码 -
<html>
<body>
<div id="output"></div>
<script>
const a = 5;
const b = 7;
document.getElementById("output").innerHTML =
"~a = " + (~a) + "<br>" +
"~b = " + (~b)
</script>
</body>
</html>
它将产生以下输出 -
~a = -6 ~b = -8
按位左移 (<<) 运算符
JavaScript 按位左移 (<<) 运算符将其第一个操作数的所有位向左移动第二个操作数指定的位数。新的位用右侧的零填充，最左边的位被丢弃。
将值左移一位相当于乘以 2，左移两位相当于乘以 4，依此类推。
示例
将 5 (101) 左移 1 位，结果变为 10 (1010)。左移两位后，结果为 20 (10100)。
| 十进制数 | 二进制等效值(32 位) |
|---|---|
| 5 | 000000000000000000000000000000101 |
| 5 | 000000000000000000000000000001010 (= 10) |
| 5 | 000000000000000000000000000010100 (= 20) |
以下 JavaScript 程序演示了按位左移运算 −
<html>
<body>
<div id="output"></div>
<script>
const a = 5;
document.getElementById("output").innerHTML =
"a << 1 = " + (a << 1) + "<br>" +
"a << 2 = " + (a << 2);
</script>
</body>
</html>
它将产生以下输出 -
a << 1 = 10 a << 2 = 20
按位右移 (>>) 运算符
按位右移 (>>) 运算符将其第一个操作数的所有位向右移动第二个操作数指定的位数。它会从左侧插入最左边位的副本，并丢弃最右边位。这样，它保留了数字的符号。
简而言之，它会从数字中删除最后 N 位。这里，N 是第二个操作数。二进制数右移相当于十进制数除以 2。
示例
在下面的例子中，当我们第一次对 101 执行右移运算时，a 的值等于 010。第二次右移运算后，结果为 001，相当于十进制表示中的 1。
| 十进制数 | 二进制等效值(32 位) |
|---|---|
| 5 | 0000000000000000000000000000000101 |
| 5 >> 1 | 00000000000000000000000000000010 (= 2) |
| ~5 | 1111111111111111111111111111010 (= -6) |
| ~5 >>1 | 1111111111111111111111111111101 (= -3) |
尝试执行以下程序 −
<html>
<body>
<div id="output"></div>
<script>
const a = 5;
document.getElementById("output").innerHTML =
"a >> 1 = " + (a >> 1) + "<br>" +
"~a >> 1 = " + (~a >> 1);
</script>
</body>
</html>
It will produce the following output −
a >> 1 = 2 ~a >> 1 = -3
带零按位右移 (>>>) 运算符
带零右移 (>>>) 运算符与右移运算符非常相似。它始终用零填充左侧位，而不考虑位的符号。
示例
此处，10 的二进制表示为 1010。当我们执行带零右移运算时，它会将所有位向右移动 2 次，并在开头插入两个 0。因此，结果值为 0010，等于 1。
| 十进制数 | 二进制等效值(32 位) |
|---|---|
| 5 | 000000000000000000000000000000101 |
| 5 >>> 1 | 000000000000000000000000000000010 (= 2) |
以下 JavaScript 程序演示了 >>> 运算符的用法。
<html>
<body>
<div id="output"></div>
<script>
const a = 5;
document.getElementById("output").innerHTML = "a >>> 1 = " + (a >>> 1);
</script>
</body>
</html>
它将产生以下结果 -
a >>> 1 = 2
您可以尝试对每个运算符使用不同的输入，并观察输出以进行更多练习。
