Javascript位运算

  数字电路是二进制的基础，数字电路高低电压状态代表二进制的0和1，比如低电平0~0.8V代表0，高电平3.7V~5.0V代表1， 这样的话64个触发器单元，就可以实现一个浮点寄存器来存储64位浮点数。 位运算相对乘法、乘方是较为偏向底层的计算，硬件上更接近寄存器，位运算也可以称为位操作，对寄存器进行位级操作。 比如一个整数在内存中以二进制的形式占32位，你可以直接操作每一位的0或1，查看下图示范。位bit是计算机最小存储单元， 音译称为比特位，8bit就是1字节(1B)，由于靠近底层操作，位运算的执行效率比较高，Javascript和汇编语言、C语言一样都支持位运算。

位运算符表格

符号	名称	含义	计算(二进制)	返回结果
&	按位与	按位与是每一位执行与操作，类比逻辑与&&操作	1 & 0	0
|	按位或	按位或是每一位执行或操作，类比逻辑或||操作	1 | 0	1
~	按位非/取反	每一位与原来相反	~ 1	0
^	按位异或	当且仅当一个操作数为1，返回1，均为1或0均返回0	1 ^ 1	0
<<	左移	a << b表示操作数a每一位左移b位，右侧空出位置0	00000001 << 1	00000010
>>	有符号右移	a >> b表示操作数a每一位右移b位，超出位舍弃	00000011 >> 1	00000010
>>>	无符号右移	a >> b表示操作数a每一位右移b位，超出位舍弃，最左位置0	00000011 >>> 1	00000010

位运算赋值表格

  学习位运算赋值参考运算符中的其它赋值运算符和位运算，很容易明白，就不细细讲解，列一个表格，方便查询。

运算符	名称	语法	含义
<<=	左移赋值	a <<= b	a = a << b
>>=	右移赋值	a >>= b	a = a >> b
>>>	无符号右移赋值	a >>>= b	a = a >>> b
&	按位与赋值	a &= b	a = a & b
^=	按位异或赋值	a ^= b	a = a ^ b
|=	按位或赋值	a |= b	a = a | b

  C语言中位运算仅支持整型和字符型数据，Javascript语言ECMAScript标准中没有字符型数据，处理文字数据类型的只有字符串类型， Javascript语言同样支持整型的位运算，Javascript整型数据和C语言int整型一样分配32位内存空间。 整型数据有无符号整型和有符号整型，无符号整型对应的是正整数0~2³²-1，有符号整型可以表示负整数、正整数-2³¹~2³¹-1。 Javascript语言统一默认为有符号整型定义内存存储的方式，数据类型看起来对应数学中的数字概念，实际上控制的是内存的存储方式，比如同样整数10，用有符号整型和 无符号整型分别定义它的存储，在内存中寄存器32位每一位的电压值是不一样的，抽象描述就是0和1分布状态是不一样的。

  整型数据以二进制补码的形式存储，正整数补码直接简单和负整数的补码相对绕一些。

有符号32位整型数据存储

0~2³¹-1总计2³¹个数字

   有符号类型的数据最高位(左边第一位)是符号位，当符号位为1时表示负数，最高位为0时表示正数。无符号整型数据内存中没有符号位，全部比特位用来存储数值， 这正是无符号整型称谓无符号三个字的来源，无符号对应的英文是unsigned。

有符号正整数存储格式

   把十进制书转换为二进制，左侧位全部置0，例如10的二进制形式是1010，内存中表现形式如下

   把十进制书转换为二进制，左侧位全部置0，例如10的二进制形式是1010，内存中表现形式如下

正整数10

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

   0符号位按照正整数的方式，全部位为0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

最大值2³¹-1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

有符号负整数存储格式

-2³¹-1~-1总计2³¹个数字

负整数对应二进制形式计算方法，以-10为例

1. -10对应正整数10

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   0

   1

   0

   1

   0

2. 10取反

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   0

   1

   0

   1

3. 取反后加1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   1

   0

   1

   1

   0

 let a = 6;
 let b = 11;
 let c = a & b;

计算结果c的值为2

a的二进制补码	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0
b的二进制补码	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	1	1
计算结果c	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0

  按位与在实际计算中的作用就是可以对一段数据进行选择取舍 比如有一个表示颜色的十六进制的值“0xFFFFFF”，如果把它的红色R、绿色G成分滤掉，就可以利用按位与运算，不过要利用好参与运算的变量。

0xFFFFEE	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	0
0xFF	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1
0xEE	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	0	1	1	1	0

  操作数0xFF的作用就是低8位，放行通过，操作数0xFFFFEE低8位的数据会完整保留下来0xEE，第9~32位的数据通通截杀，操作数0xFFFFEE代表红色和绿色的数据FF会过滤掉。 如果不太理解可以关注后面完整的案例。

位运算枚举

运算	结果
0 & 0	0
0 & 1	0
1 & 0	0
1 & 1	1

位运算枚举

运算	结果
0 | 0	0
0 | 1	1
1 | 0	1
1 | 1	1

按位异或运算枚举

运算	结果
0 ^ 0	0
0 ^ 1	1
1 ^ 0	1
1 ^ 1	0

  异或运算的特点是“咱俩一样结果为零，咱俩不同结果为一”，比如你执行let x = x^x,结果是x置0，是“咱俩一样结果为零”的反应；

  十进制数据整体左移一位代表数据整体放大10倍，二进制数据整体左移一位同理，意味着放大2倍， 说明右移可以实现原数据放大2ⁿ倍

15	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1
15x24	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	0	0	0	0

右移规则

• 超出位全部舍弃
• 左侧的符号位和其它位一样照常移动
• 移动完成后，原数据是正数，符号位置0保持正数，原数据是负数，符号位置1保持负数,符号位可以传播下去

  右移运算的特点是后面的数据后抛弃，也就是说可以用于抛弃一组数据的一部分，十进制数据整体右移一位代表数据整体缩小10倍，二进制数据整体右移一位同理意味着缩小2倍，

0xFFFFFF右移八位变为0x00FFFF

0xFFFFFF	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
右移8位	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

  移动规则和有符号右移基本一样，不一样的地方是无论原来的数是正还是负，符号位均置0，也就是说无符号右移后负数变为正数，正数还是正数。

  右移运算的特点是后面的数据后抛弃，也就是说可以用于抛弃一组数据的一部分，十进制数据整体右移一位代表数据整体缩小10倍，二进制数据整体右移一位同理意味着缩小2倍，

-1 >>> 1结果是2^23-1

-1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
结果	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

-2^31 >>> 1结果是2^30,也就是1073741824，十六进制形式0x40000000

结果	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
结果	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

定义一个函数可以把十六进制整数作为参数，比如0xADDFDA,调用函数后可以拆分出来三个值0xAD、0xDF、0xDA，就是颜色的三种成分红绿蓝

    function setHex( hex ) {//hex一个十六进制数，代表颜色值RGB

    hex = Math.floor( hex );

    this.r = ( hex >> 16 & 255 ) / 255;//获取颜色值R部分
    this.g = ( hex >> 8 & 255 ) / 255;//获取颜色值G部分
    this.b = ( hex & 255 ) / 255;//获取颜色值B部分

    return this;
}