位運算符是在數字底層（即表示數字的 32 個數位）進行操作的。

重溫整數

ECMAScript整數有兩種類型，即有符號整數（允許用正數和負數）和無符號整數（只允許用正數）。在ECMAScript中，所有整數字面量默認都是有符號整數，這意味著什么呢？

有符號整數使用31位表示整數的數值，用第32位表示整數的符號，0表示正數，1表示負數。數值范圍從-2147483648到2147483647。

可以以兩種不同的方式存儲二進制形式的有符號整數，一種用于存儲正數，一種用于存儲負數。正數是以真二進制形式存儲的，前31位中的每一位都表示2的冪，從第1 位（位 0）開始，表示2⁰，第2位（位1）表示2¹。沒用到的位用0填充，即忽略不計。例如，下圖展示的是數18的表示法。

18的二進制版本只用了前5位，它們是這個數字的有效位。把數字轉換成二進制字符串，就能看到有效位：

var iNum = 18;
alert(iNum.toString(2));	//輸出 "10010"

這段代碼只輸出"10010"，而不是18的32位表示。其他的數位并不重要，因為僅使用前5位即可確定這個十進制數值。如下圖所示：

負數也存儲為二進制代碼，不過采用的形式是二進制補碼。計算數字二進制補碼的步驟有三步：

1. 確定該數字的非負版本的二進制表示（例如，要計算-18的二進制補碼，首先要確定18的二進制表示）
2. 求得二進制反碼，即要把0替換為1，把1替換為0
3. 在二進制反碼上加1

要確定-18的二進制表示，首先必須得到18的二進制表示，如下所示：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010

接下來，計算二進制反碼，如下所示：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101

最后，在二進制反碼上加1，如下所示：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1101
                                      1
---------------------------------------
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110

因此，-18的二進制表示即1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1110。記住，在處理有符號整數時，開發(fā)者不能訪問31位。

有趣的是，把負整數轉換成二進制字符串后，ECMAScript并不以二進制補碼的形式顯示，而是用數字絕對值的標準二進制代碼前面加負號的形式輸出。例如：

var iNum = -18;
alert(iNum.toString(2));	//輸出 "-10010"

這段代碼輸出的是"-10010"，而非二進制補碼，這是為避免訪問位31。為了簡便，ECMAScript用一種簡單的方式處理整數，使得開發(fā)者不必關心它們的用法。

另一方面，無符號整數把最后一位作為另一個數位處理。在這種模式中，第32位不表示數字的符號，而是值2³¹。由于這個額外的位，無符號整數的數值范圍為 0 到 4294967295。對于小于2147483647的整數來說，無符號整數看來與有符號整數一樣，而大于2147483647的整數則要使用位31（在有符號整數中，這一位總是 0）。

把無符號整數轉換成字符串后，只返回它們的有效位。

注意：所有整數字面量都默認存儲為有符號整數。只有ECMAScript的位運算符才能創(chuàng)建無符號整數。

位運算 NOT

位運算NOT由否定號（~）表示，它是ECMAScript中為數不多的與二進制算術有關的運算符之一。

位運算NOT是三步的處理過程：

1. 把運算數轉換成32位數字
2. 把二進制數轉換成它的二進制反碼
3. 把二進制數轉換成浮點數

例如：

var iNum1 = 25;		//25 等于 00000000000000000000000000011001
var iNum2 = ~iNum1;
	//轉換為 11111111111111111111111111100110
alert(iNum2);		//輸出 "-26"

位運算NOT實質上是對數字求負，然后減1，因此25變-26。用下面的方法也可以得到同樣的方法：

var iNum1 = 25;
var iNum2 = -iNum1 -1;
alert(iNum2);	//輸出 -26

位運算 AND

位運算AND由和號（&）表示，直接對數字的二進制形式進行運算。它把每個數字中的數位對齊，然后用下面的規(guī)則對同一位置上的兩個數位進行AND運算：

例如，要對數字25和3進行AND運算，代碼如下所示：

var iResult = 25 & 3;
alert(iResult);	//輸出 "1"

25和3進行AND運算的結果是1。為什么？分析如下：

 25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
  3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
---------------------------------------------
AND = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

可以看出，在25和3中，只有一個數位（位0）存放的都是 1，因此，其他數位生成的都是0，所以結果為1。

位運算 OR

位運算OR由符號（|）表示，也是直接對數字的二進制形式進行運算。在計算每位時，OR運算符采用下列規(guī)則：

仍然使用AND運算符所用的例子，對25和3進行OR運算，代碼如下：

var iResult = 25 | 3;
alert(iResult);	//輸出 "27"

25和3進行OR運算的結果是27：

25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
 3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
--------------------------------------------
OR = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1011

可以看出，在兩個數字中，共有4個數位存放的是1，這些數位被傳遞給結果。二進制代碼11011等于27。

位運算 XOR

位運算XOR由符號（^）表示，當然，也是直接對二進制形式進行運算。XOR不同于OR，當只有一個數位存放的是1時，它才返回1。真值表如下：

對25和3進行XOR運算，代碼如下：

var iResult = 25 ^ 3;
alert(iResult);	//輸出 "26"

25和3進行XOR運算的結果是26：

 25 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001
  3 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
---------------------------------------------
XOR = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1010

可以看出，在兩個數字中，共有4個數位存放的是1，這些數位被傳遞給結果。二進制代碼11010等于26。

左移運算

左移運算由兩個小于號表示（<<）。它把數字中的所有數位向左移動指定的數量。例如，把數字2（等于二進制中的10）左移5位，結果為64（等于二進制中的 1000000）：

var iOld = 2;		//等于二進制 10
var iNew = iOld << 5;	//等于二進制 1000000 十進制 64

注意：在左移數位時，數字右邊多出5個空位。左移運算用0填充這些空位，使結果成為完整的32位數字。

注意：左移運算保留數字的符號位。例如，如果把-2左移5位，得到的是-64，而不是64?！胺柸匀淮鎯υ诘?2位中嗎？”是的，不過這在ECMAScript后臺進行，開發(fā)者不能直接訪問第32個數位。即使輸出二進制字符串形式的負數，顯示的也是負號形式（例如，-2將顯示-10。）

有符號右移運算

有符號右移運算符由兩個大于號表示（>>）。它把32位數字中的所有數位整體右移，同時保留該數的符號（正號或負號）。有符號右移運算符恰好與左移運算相反。例如，把64右移5位，將變?yōu)?：

var iOld = 64;		//等于二進制 1000000
var iNew = iOld >> 5;	//等于二進制 10 十進制 2

同樣，移動數位后會造成空位。這次，空位位于數字的左側，但位于符號位之后。ECMAScript用符號位的值填充這些空位，創(chuàng)建完整的數字，如下圖所示：

無符號右移運算

無符號右移運算符由三個大于號（>>>）表示，它將無符號32位數的所有數位整體右移。對于正數，無符號右移運算的結果與有符號右移運算一樣。

用有符號右移運算中的例子，把64右移5位，將變?yōu)?：

var iOld = 64;		//等于二進制 1000000
var iNew = iOld >>> 5;	//等于二進制 10 十進制 2

對于負數，情況就不同了。

無符號右移運算用0填充所有空位。對于正數，這與有符號右移運算的操作一樣，而負數則被作為正數來處理。

由于無符號右移運算的結果是一個32位的正數，所以負數的無符號右移運算得到的總是一個非常大的數字。例如，如果把-64右移5位，將得到134217726。如何得到這種結果的呢？

要實現(xiàn)這一點，需要把這個數字轉換成無符號的等價形式（盡管該數字本身還是有符號的），可以通過以下代碼獲得這種形式：

var iUnsigned64 = -64 >>> 0;

然后，用Number類型的toString()獲取它的真正的位表示，采用的基為2：

alert(iUnsigned64.toString(2));

這將生成11111111111111111111111111000000，即有符號整數-64的二進制補碼表示，不過它等于無符號整數4294967232。

出于這種原因，使用無符號右移運算符要小心。