超出JavaScript安全整数限制的数字计算BigInt详解
JavaScript中的基本数据类Number是双精度浮点数,它可以表示的最大安全范围是正负9007199254740991,也就是2的53次方减一,在浏览器控制台分别输入Number.MAX_SAFE_INTEGER和Number.MIN_SAFE_INTEGER可查看对应的最大/小值
const max = Number.MAX_SAFE_INTEGER; // → 9_007_199_254_740_991 // 注意:为了便于阅读,我使用下划线作为分隔符将这些数字分组为千位数。数字文字分隔符提案对普通的JavaScript数字文字使用正确。
将这个最大值加一,可以得到预期的结果:
max + 1; // → 9_007_199_254_740_992 "htmlcode">max + 2; // → 9_007_199_254_740_992 "htmlcode">BigInt(Number.MAX_SAFE_INTEGER) + 2n; // → 9_007_199_254_740_993n "htmlcode">1234567890123456789 * 123; // → 151851850485185200000 "htmlcode">上一篇:nodejs用gulp管理前端文件方法1234567890123456789n * 123n; // → 151851850485185185047n "htmlcode">typeof 123; // → 'number' typeof 123n; // → 'bigint'因为BigInts是一个单独的类型,所以a BigInt永远不会等于a Number,例如 42n !== 42。要比较a BigInt和a Number,在比较之前将其中一个转换为另一个的类型或使用abstract equal(==):
42n === BigInt(42); // → true 42n == 42; // → true当强制转换为布尔型(使用if,&&,||,或Boolean(int)),BigInt按照和Number相同的逻辑转换。
if (0n) { console.log('if'); } else { console.log('else'); } // → logs 'else', because `0n` is falsy.运算符
BigInt支持最常见的运算符,二元运算符+、-、*、**、/、%都正常工作,按位操作|,&, <<,和Number是一样的
(7 + 6 - 5) * 4 ** 3 / 2 % 3; // → 1 (7n + 6n - 5n) * 4n ** 3n / 2n % 3n; // → 1n一元运算符-可以用来表示一个负值BigInt,例如-42n。一元+是不支持的,因为它会破坏asm.js代码,在asm.js中+x总是抛出异常。
另外一个问题是,不允许在BigInt和Number 之间混合运算。看看这个例子:
BigInt(Number.MAX_SAFE_INTEGER) + 2.5; // → "htmlcode">1 + 1n; // → TypeError 123 < 124n; // → trueAPI
全局BigInt构造函数与构造函数Number类似:将其参数转换为BigInt(如前所述)。如果转换失败,它抛出一个SyntaxError或 RangeError异常。
BigInt(123); // → 123n BigInt(1.5); // → RangeError BigInt('1.5'); // → SyntaxError两个库函数启用将BigInt值封装为有符号或无符号整数,限于特定的位数。BigInt.asIntN(width, value)将一个BigInt值包装为一个 width-digit二进制有符号整数,并将BigInt.asUintN(width, value)一个BigInt值包装为一个width-digit二进制无符号整数。例如,如果您正在执行64位算术,则可以使用这些API来保持适当的范围:
// Highest possible BigInt value that can be represented as a // signed 64-bit integer. const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n; BigInt.asIntN(64, max); → 9223372036854775807n BigInt.asIntN(64, max + 1n); // → -9223372036854775808n // ^ negative because of overflow请注意,只要我们传递BigInt超过64位整数范围的值(例如,绝对数值为63位+符号为1位),就会发生溢出。
BigInt可以准确地表示64位有符号和无符号整数,这些常用于其他编程语言。两种新类型的数组风格,BigInt64Array并且 BigUint64Array更容易有效地表示和操作这些值的列表:
const view = new BigInt64Array(4); // → [0n, 0n, 0n, 0n] view.length; // → 4 view[0]; // → 0n view[0] = 42n; view[0]; // → 42nBigInt64Array确保其值是64位有符号的。
// Highest possible BigInt value that can be represented as a // signed 64-bit integer. const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n; view[0] = max; view[0]; // → 9_223_372_036_854_775_807n view[0] = max + 1n; view[0]; // → -9_223_372_036_854_775_808n // ^ negative because of overflowBigUint64Array确保这些值是64位无符号的。
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