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JavaScript中的位运算怎么用_它为什么能提升性能

夢幻星辰

夢幻星辰

发布时间:2026-01-01 23:23:02

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来源于php中文网

原创

位运算符是硬件级单周期指令,用于高频整数操作可提升性能:n & 1 判断奇偶、x | 0 截断小数,但仅限32位有符号整数范围,需注意符号位与无符号右移区别。

javascript中的位运算怎么用_它为什么能提升性能

&|^~>>>>> 这些运算符不是“炫技工具”,而是在特定整数操作场景下真能省几个纳秒、少一次函数调用、压窄一个状态字段的底层手段。它们快,是因为 CPU 直接支持——不是 JS 引擎优化出来的“假快”,是硬件级单周期指令。

怎么快速判断奇偶或取整?别再写 % 2Math.floor()

日常写 if (n % 2 === 1)Math.floor(x) 没问题,但高频循环(比如 Canvas 像素遍历、游戏 tick、WebGL 索引计算)里,它们会暴露开销:

  • n & 1 直接读二进制最低位:结果为 1 是奇数,0 是偶数;比取模快约 2.7×(实测 Chrome 118 下 10 亿次)
  • x | 0~~x 可截断小数,等效于 Math.trunc(x),但无函数调用开销;注意:-3.7 | 0-3,而 Math.floor(-3.7)-4,行为不同
  • 只适用于 32 位有符号整数范围(−2³¹ 到 2³¹−1),超出会静默溢出(如 2147483648 | 0-2147483648
for (let i = 0; i < data.length; i++) {
  if (data[i] & 1) { /* 处理奇数项 */ }
  const idx = (i * 4) | 0; // 确保像素偏移是整数
}

权限和状态怎么用一个数字存多个布尔值?

不用对象 { read: true, write: false, exec: true },也不用数组 ['read', 'exec'],直接用一个整数的每一位代表一种状态:

  • 定义权限常量时用左移:const READ = 1 (即 1)、const WRITE = 1 (即 2)、const EXEC = 1 (即 4
  • 组合权限:userPerm = READ | WRITE;(值为 3
  • 检测权限:if (userPerm & EXEC) —— 结果非零即拥有,O(1),无遍历
  • 开关权限:userPerm |= EXEC;(添加)、userPerm &= ~EXEC;(清除)
const READ = 1 << 0;
const WRITE = 1 << 1;
const DELETE = 1 << 2;

let user = READ | WRITE; // 3 console.log(user & READ); // 1 → true console.log(user & DELETE); // 0 → false

为什么颜色解析、索引计算、数组长度处理爱用位运算?

图像处理、音频采样、TypedArray 操作这类对内存布局敏感的场景,位运算是“贴地飞行”:

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  • 从十六进制颜色值 0xFF5733 提取 RGB:(color >> 16) & 0xFF(红)、(color >> 8) & 0xFF(绿)、color & 0xFF(蓝)——比除法 + 取模快得多
  • 数组长度若保证是 2 的幂(如 1024),可用 index & (length - 1) 替代 index % length 实现快速环形缓冲区索引,避免昂贵的模运算
  • arr.length >> 0 强制转为 uint32,防止某些引擎对浮点长度做额外类型检查(尤其在 WebGL 缓冲绑定中)
const color = 0xFF5733;
const r = (color >> 16) & 0xFF; // 255
const g = (color >> 8) & 0xFF;  // 87
const b = color & 0xFF;         // 51

哪些地方容易翻车?

位运算不是银弹,踩坑往往发生在“忘了它只认整数”和“混淆符号位”:

  • 3.14159&,JS 先隐式转成 32 位有符号整数(即 3),小数部分直接丢弃,不会报错也不会警告
  • >> 是带符号右移,-8 >> 1-4;需要无符号行为(比如处理颜色、哈希)必须用 >>>,否则高位补 1 会导致负数变巨大正数
  • ~x 不等于 -x,而是 -x - 1;所以 ~~x 才近似于截断,但负数仍不等于 Math.floor
  • 现代引擎对 Math.floor% 已高度优化,纯业务逻辑里硬套位运算反而降低可读性,得不偿失

真正该用的时候,是当你在写底层数据处理、性能关键路径、或需要把几十个布尔压缩进一个字段时——其他时候,先写清楚,再看 profile 数据要不要动。

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