重学JavaScript之基本概念(中) => 操作符

注意： 本文章为 《重学js之JavaScript高级程序设计》系列第三章第二部分【操作符】。

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用于描述一组可以操作数据值的概念叫做操作符。包括 算术操作符（加号和减号）、位操作符、关系操作符和相等操作符。ES的操作符和其他不同的在于它能够适用于很多值，如：字符串、数字值、布尔值、甚至对象。在应用于对象的时候，需要调用对象的 valueOf() 和 toString()方法。

1.1 一元操作符

只能操作一个值的操作符叫做一元操作符。

1.1.1 递增和递减操作符

分为两种类型：前置和后置型，前置位于要操作的变量之前。后置则在要操作的变量之后。如下：

var age = 29
++age // 30

等于

age = age + 1

--age // 28

等于

age = age - 1

注意：执行前置递增或递减的时候，变量的值都是在语句被求值以前改变的。

var age = 29
var a = --age + 2

age // 28
a // 30

// 由于前置递增和递减与执行语句的优先级相等，
所以整个语句会被从左到右求值。

var num1 = 2
var num2 = 20
var num3 = --num1 + num2 // 21
var num4 = num1 + ++num3 // 23

后置型递增和递减操作语法不变，只不过由前面放到了后面，而且最重要的是：后置型递增和递减的操作都是在变量执行之后在操作的。如下：

var num = 3
var age = 4

num-- + age-- // 7
num // 2
age // 4

总结：

以上4个操作符对任何值都适用，不限于数字还可以用于字符串、布尔值、浮点数值和对象，规则如下：
1、应用于数字字符的字符串时候，先将其转换为数字值，
在执行加减 1 的操作，字符串变量变成数值变量。

2、应用于不包含有效数字的字符串时，将其变量的值设置
位NaN，字符串变量变成数值变量

3、用于布尔值false的时候，将其转换为0，在执行加减1的
操作，布尔值变成数值

4、用于布尔值true的时候，将其转换为1，在执行加减1的操
作，布尔值变成数值

5、用于浮点数，执行加减1的操作

6、用于对象，先调用对象的valueOf()方法，如果返回的结果
是NaN在调用toString()方法，对象的变量变成数值变量。

上面的说明如下：

var s1 = '2'
var s2 = 'z'
var s3 = false
var s4 = 1.1
var s5 = {
    valueOf: function(){
        return -1
    }
}

s1++ // 3
s2++ // NaN
s3++ // 1
s4-- // 0.10000000000009
s5-- // -2

1.1.2 一元加和减操作符

一元加操作符放在变量之前是没有任何变化的，而一元减操作符放在变量之前则变量是个负数

var num = 25
num = +num // 25

num = -num // -25

注意：还是遵循之前的规则，对于字符串的变量使用加减操作符 则变成 NaN 其他的则相应变成指定规则的数值。

一元加减操作符主要用于基本的算术运算，也可以用于转换数据类型。

1.2 位操作符

位操作符是用于内存中表示数值的位来操作数值。ES中所有的值都是按照64位格式存储，但位操作符并直接操作64位值，而是先将64位的值转换成32位整数，然后执行操作，最后在将结果转换位64位。

对于有符号的整数，32位中的前31位用于表示整数的值，第32位表示数值的符号，0表示整数，1表示负数。这个表示符号的位叫做符号位。符号位的值决定了其他位数值的格式。其中，正数以纯二进制格式存储，31位中的每一位都表示2的幂，第一位表示 2的0次方以此类推。没有用到的用0填充忽略不计。也就是2进制表示法。

负数同样可以以二进制存储，但是使用的格式是二进制补码，计算一个数值的二进制补码步骤如下：

1、求这个数值绝对值的二进制码
2、求二进制反码
3、得到的二进制反码 +1

如下：求 -18的二进制码
0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010
求反码 0 1 互换
1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101
然后 加 1 
1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110

在ES中，ES会尽力向我们隐藏所有这些信息，也就是说，在二进制字符串形式输出一个负数时，我们看到的只是这个负数绝对值的二进制码之前加了一个负号，如下：

var num = -18
num.toString(2) // '-10010'

注意：默认情况下，ES中所有的整数都是有符号整数，当然也存在无符号整数，对于无符号整数来说，第32位不再表示符号，因为无符号整数只能是正数，而且无符号整数的值可以更大，因为多出来的一位不再表示符号，可以用来表示数值。

在ES中当对应数值应用位操作符时，后台会发生如下转换过程:64位的数值被转换成32位数值，然后执行位操作，最后再将32位数值转换回64位数值。这样表面上看起来好像是在操作 32 位数值，另外有个问题，这样的操作导致在特殊值 如 NaN 和 Infinity值应用位操作的时候，这两个值会被当成0来处理。

注意：如果对非数值进行位操作符，那么会先使用 Number() 函数将该值转换为一个数值，在应用位操作，得到的结果是一个数值。

1. 按位非（NOT）

按位非操作符由一个波浪线(~)表示，执行按位非的结果就是返回数值的反码并减一，如下：

var num = 25    // 二进制 0001 1001
var num1 = ~num // 二进制 1110 0110

// -26

2. 按位与

按位与操作符由一个和字符号(&)表示，它有两个操作符数。从本质上来讲，按位与操作就是将两个数值的每一位对齐，根据以下规则，对相同位置上的两个数执行AND操作：

结果：全1才为1，有0返回0

3. 按位或(OR)

按位或由一个竖线符号（|）表示，同样也有两个操作数，操作结果遵循下表。

结果：有1返回1，全0返回0

4. 按位异或(XOR)

按位异或操作符由一个插入符号 (^)表示，也是两个操作数，结果遵循下表：

结果：两个数只有1个为1的时候才返回1，同时为1或同时为0 则返回0

5. 左移

左移操作符由两个小于号（<<）表示，这个操作符会将数值的所有位向左移动指定的位数。如下：

// 将数值2向左移动5位，结果就是64位

var oldnum = 2  // 二进制 10 
var newnum = oldnum << 5  // 二进制 1000000 ， 十进制 64

注意： 在向左移位后，原数值的右侧多出了 5 个空位，左移操作
会以0来填充这些空位，以便得到的结果是一个完整的32位的二进制数。

6. 有符号的右移

有符号的右移操作符由两个大于号（>>）表示，这个操作符会将数值向右移动，但保留符号位（即正负号标记），有符号的右移操作与左移操作恰好相反，即如果将64向右移动5位，结果将变回2.如下：

var oldnum = 64 // 二进制 1000000
var newnum = oldnum >> 5    // 二进制 10 2

注意：在移位的过程中，原数值也会出现空位，只不过这次
空位出现在原数值的左侧、符号位的右侧，这时候ES就会用
符号位的值来填充所有的空位，以便得到一个完整的值。

7. 无符号右移

无符号右移操作符右三个大于号（>>>）组成，这个操作符会将数值的所有32位都向右移动，对于正数来说，无符号右移的结果与有符号右移相同，如下

var oldnum = 64     // 二进制 1000000
var newnum = oldnum >>> 5   // 二进制 10  十进制 2

注意：在负数下情况就不一样了，首先，无符号右移是以0来填充空位，而不是像有符号右移那样以符号位来填充空位。所以，对正数的无符号右移与有符号右移结果相同，但对负数的结果就不一样了。其次无符号右移操作符会把负数的二进制码当成正数的二进制码。而且，由于负数以其绝对值补码形式表示，因此就会导致无符号右移后的结果非常之大。如下：

var oldnum = -64    // 二进制 11111111111111111111111111000000
var newnum = oldnum >>> 5   // 十进制 134217726