红皮书中的位操作符——按位与(NOT)

最新推荐文章于 2024-12-05 15:48:46 发布

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本文深入探讨了按位非运算符(~)的工作原理，详细解释了正数和负数按位非运算后的规律，以及二次按位非运算的特性。通过实例展示了按位非运算在JavaScript中的具体应用。

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按位与(NOT)

在红皮书里，有一个简单的实例和介绍，如下所示：

按位非操作符由一个破浪线(~)表示，执行按位非的结果就是返回数值的反码。

    var num1 = 25;    //二进制00000000000000000000000000011001
    var num2 = ~num1; //二进制11111111111111111111111111100110
    console.log(num2);//-26

看了例子一脸懵，怎么就从25到-26了呢，num2的二进制码转换成十进制也不是-26呀，经过百度我才了解-26到底是怎么来的。

第一步，会将25转换成二进制，也就是原码 = 00011001
第二步，对原码按位取反，也就是反码 = 11100110
第三步，反码首位即为符号位，0位正数，1为负数，将除符号位之外的反码进行二次取反 = 10011001
第四步，对反码加1，也就是补码 = 10011010
最终步，转换为十进制，首位符号位转换成负号，其余会由最后开始乘上2的0次幂，2的1次幂，依次类推 = -26

注：参与运算的会是64位的值，操作时转换成32位，转换二进制时不够位会补零，操作结束后会转换回64位。

但很神奇的是，正数按位非的结果非常有规律

    var num1 = 1;
    var num2 = ~num1;
    console.log(num2); //-2
    num1 = 2;
    num2 = ~num1;
    console.log(num2); //-3
    num1 = 3;
    num2 = ~num1;
    console.log(num2); //-4

也就是说 ~(x) = -(x+1)，不难反推负数按位非的结果是 ~(-x) = (x-1)

    var num1 = -3;
    var num2 = ~num1;
    console.log(num2); //2
    num1 = -2;
    num2 = ~num1;
    console.log(num2); //1
    num1 = -1;
    num2 = ~num1;
    console.log(num2); //0

而当二次按位非时，就会是本身

    var num1 = -3;
    var num2 = ~~num1;
    console.log(num2); //-3
    num1 = -2;
    num2 = ~~num1;
    console.log(num2); //-2
    num1 = -1;
    num2 = ~~num1;
    console.log(num2); //-1

浮点数会将小数部分去掉进行按位非

    var num1 = 1.1;
    var num2 = ~num1;
    console.log(num2); //-2
    num1 = 2.2;
    num2 = ~num1;
    console.log(num2); //-3
    num1 = 3.3;
    num2 = ~num1;
    console.log(num2); //-4