JS按位非(~)运算符与~~运算符的理解分析

Posted 2021-03-08 归一山人

在SF上看到这个问题，js中怎么理解按位取反？

问题：

~ 运算符查看表达式的二进制表示形式的值，并执行位非运算。

javascript 按位取反运算符 (~) ，对一个表达式执行位非（求非）运算。如 ~1 = -2; ~2 = -3;

js取反我只知道个！，但是~为什么也叫取反，他返回的又不是boolean类型？

~1，~2 的二进制又不是 -2 ，-3 ，怎么会转换成这么奇怪的值？

网友解答：

按位取反还真和boolean没多大关系，大体流程是这样的：

就来看看~1的计算步骤：

• 将1(这里叫：原码)转二进制 ＝ 00000001
• 按位取反 ＝ 11111110
• 发现符号位(即最高位)为1(表示负数)，将除符号位之外的其他数字取反 ＝ 10000001
• 末位加1取其补码 ＝ 10000010
• 转换回十进制 ＝ -2

有网友对上面的答案进行了三点补充，如下：

• 按位取反的运算规则这么奇怪并不是JavaScript独有的，而是所有的计算机语言都是这样的。这样做的主要原因是为了为了统一减法和加法，在计算机中，减法会变成加一个负数，而负数会以补码的形式存储。而这样主要是因为补码和数字的十进制数有这么转换关系，负数：补码(x) = -x - 1，正数：补码(x) = x

• 因为补码是针对负数存在的，那么只要数据类型有无符号数，就没有这样的烦恼了，比如C语言有无符号整型，就能对无符号整型直接按位取反。

• 如果没有无符号类型，而且也只是想要按位取反，而不是附带补码的按位取反，需要另外的方法。让全1的数据和当前数据做按位抑或就行了。比如，你有一个32位的数据a，需要对它做按位取反，那么这样就行了：0xFFFF ^ a

var a = 0x8321;
console.log(a.toString(2));
console.log((0xFFFF ^ a).toString(2));

//1000001100100001
//111110011011110   => 左边最高位是0，被隐藏了。

下面举个例子：

var n = -4.9;
console.log(n); //4.9
n = ~n;
console.log(n);//3
n = ~n;
console.log(n);//4

例2：

var n = 4.2;
console.log(n); //4.2
n = ~n;
console.log(n);//-5
n = ~n;
console.log(n);//4

例3：

var n = 4;
console.log(n); //4
n = ~n;
console.log(n);//-5
n = ~n;
console.log(n);//4