关于JS中number位(Bit)操作的一些思考

  JavaScript中所有的数字都按照IEEE-754标准储存为64位。但是位操作符却是转换为32位数字进行操作的。关于这一点的可用性进行了一些思考。

32带符号整数

  先来复习一下32带符号整数的数据表示方式。在计算机中，所有的数据都是被储存为0和1的序列，数字也不例外。比如数字4，通过二进制转换，储存为100。但是整数在实际业务场景中是存在正负的，如何用01序列来表示一个负数呢。我们可以拿出一个位置，用0或者1来标志这个数字是整数还是负数。

  在JS的32带符号整数中，数字从左边的第一位用于标识正负数（1表示负数，0表示整数）。在用二进制转换完毕后，用0补齐不足32位的部分。比如数字8的二进制为1000。我们先用0补齐到31位0000000000000000000000000001000，然后在左边第一位放上表示正负的位数，8是正数放上0，因此8在32带符号整数中为00000000000000000000000000001000。

  而如果我们要表示一个负数，比如-18，我们需要先找到该负数的绝对值18在32带符号整数中的01序列，为00000000000000000000000000010010，然我们把所有位上面的数字取反，转为11111111111111111111111111101101。然后我们把它加上1，得到11111111111111111111111111101110就是18在32带符号整数中的表示。我们可以在控制台中验证一下：

console.log(0b11111111111111111111111111101110 | 0); // -18
0b11111111111111111111111111101110; // 4294967278

  在这里0b起头表示后续的数字是以二进制方式来储存。|位操作，表示同等级位上有1个以及以上的1为1，否则为0，因此| 0表示为取原数值。但是因为位操作符建立在32带符号整数的规则上，这里| 0实际上的含义是把前面的数值转换为32带符号整数。因此我们看到我们直接运算0b11111111111111111111111111101110得到的结果是4294967278而不是-18。

  位操作符是建立在32位带符号整数操作上进行的，我们还可以通过最大值的方式很简单的证明。