JavaScript 中奇特的按位非运算符 ~

前言

JavaScript 中的运算符是一个强大的工具集，它使我们能够执行各种操作。其中，按位非运算符（~）是一个经常被忽视但功能强大的运算符。本文将深入探讨 ~ 运算符，了解它的工作原理以及如何巧妙地使用它来增强你的 JavaScript 代码。

按位非运算符 (~)

~ 运算符是一个一元运算符，这意味着它只操作一个操作数。它对操作数执行按位非操作，生成一个与输入相反的比特序列。

工作原理

~ 运算符以 32 位有符号整数作为输入，并按照以下步骤执行操作：

1. 将输入转换为其二进制补码表示形式。
2. 对每个比特取反（0 变为 1，1 变为 0）。
3. 将结果转换为有符号整数并返回。

用法

~ 运算符的主要用途是按位取反。这在以下情况下很有用：

• 反转布尔值： ~true 为 false，~false 为 true。
• 生成补码： ~x 返回 x 的补码表示形式，这是二进制表示形式中符号位（最高有效位）取反后的值。
• 清除特定位： ~x & mask 可以用于清除 x 中由 mask 指定的比特。

示例

// 按位取反布尔值
console.log(~true); // -1 (二进制表示为 11111111111111111111111111111111)

// 生成补码
console.log(~10); // -11 (二进制表示为 11111111111111111111111111110101)

// 清除特定位
const mask = 0b11111111111111111111111111111101;
console.log(10 & mask); // 9 (二进制表示为 00000000000000000000000000001001)

高级用法

~ 运算符还可以用于一些高级技术，例如：

• 生成掩码： ~0 可以生成一个 32 位掩码，所有比特都为 1。
• 位计数： ~x & (x + 1) 可以计算 x 中 1 的数量。
• 快速绝对值： ~x + 1 可以快速计算 x 的绝对值，前提是 x 为非负整数。

注意事项

在使用 ~ 运算符时，需要注意以下几点：

• 运算符的输入和输出都必须是有符号 32 位整数。
• ~ 运算符不适用于浮点数或字符串。
• ~ 运算符的结果可能是负数，具体取决于输入值。

结论

~ 运算符是一个功能强大的 JavaScript 工具，可用于执行按位非操作和各种高级技术。通过理解它的工作原理和巧妙的用法，你可以扩展你的 JavaScript 代码库，并编写出更优雅和高效的代码。