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ES6 BigInt 数据类型
定义和使用
JavaScript 所有数字都保存成 64 位浮点数,这给数值的表示带来了两大限制。一是数值的精度只能到 53 个二进制位(相当于 16 个十进制位),大于这个范围的整数,JavaScript 是无法精确表示的,这使得 JavaScript 不适合进行科学和金融方面的精确计算。二是大于或等于 2 的 1024 次方的数值,JavaScript 无法表示,会返回 Infinity。
// 超过 53 个二进制位的数值,无法保持精度
Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1 // true
// 超过 2 的 1024 次方的数值,无法表示
Math.pow(2, 1024) // Infinity
[ES2020](https://github.com/tc39/proposal-bigint) 引入了一种新的数据类型 BigInt(大整数),来解决这个问题。BigInt 只用来表示整数,没有位数的限制,任何位数的整数都可以精确表示。
const a = 2172141653n;
const b = 15346349309n;
// BigInt 可以保持精度
a * b // 33334444555566667777n
// 普通整数无法保持精度
Number(a) * Number(b) // 33334444555566670000
为了与 Number 类型区别,BigInt 类型的数据必须添加后缀 n。
1234 // 普通整数
1234n // BigInt
// BigInt 的运算
1n + 2n // 3n
BigInt 同样可以使用各种进制表示,都要加上后缀 n。
0b1101n // 二进制
0o777n // 八进制
0xFFn // 十六进制
BigInt 与普通整数是两种值,它们之间并不相等。
42n === 42 // false
typeof 运算符对于 BigInt 类型的数据返回 bigint。
typeof 123n // 'bigint'
BigInt 可以使用负号(-),但是不能使用正号( + ),因为会与 asm.js 冲突。
-42n // 正确
+42n // 报错
JavaScript 以前不能计算 70 的阶乘(即70!),因为超出了可以表示的精度。
let p = 1;
for (let i = 1; i <= 70; i++) {
p= i;
}
console.log(p); // 1.197857166996989e+100
现在支持大整数了,就可以算了,浏览器的开发者工具运行下面代码,就OK。
let p = 1n;
for (let i = 1n; i <= 70n; i++) {
p= i;
}
console.log(p); // 11978571...00000000n
BigInt 对象
JavaScript 原生提供 BigInt 对象,可以用作构造函数生成 BigInt 类型的数值。转换规则基本与 Number() 一致,将其他类型的值转为 BigInt。
BigInt(123) // 123n
BigInt('123') // 123n
BigInt(false) // 0n
BigInt(true) // 1n
BigInt() 构造函数必须有参数,而且参数必须可以正常转为数值,下面的用法都会报错。
new BigInt() // TypeError
BigInt(undefined) //TypeError
BigInt(null) // TypeError
BigInt('123n') // SyntaxError
BigInt('abc') // SyntaxError
上面代码中,尤其值得注意字符串 123n 无法解析成 Number 类型,所以会报错。
参数如果是小数,也会报错。
BigInt(1.5) // RangeError
BigInt('1.5') // SyntaxError
BigInt 对象继承了 Object 对象的两个实例方法。
- BigInt.prototype.toString()
- BigInt.prototype.valueOf()
它还继承了 Number 对象的一个实例方法。
- BigInt.prototype.toLocaleString()
此外,还提供了三个静态方法。
- BigInt.asUintN(width, BigInt) :给定的 BigInt 转为 0 到 2width - 1 之间对应的值。
- BigInt.asIntN(width, BigInt) :给定的 BigInt 转为 -2width - 1 到 2width - 1 - 1 之间对应的值。
- BigInt.parseInt(string[, radix]) :近似于 Number.parseInt(),将一个字符串转换成指定进制的 BigInt。
const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n;
BigInt.asIntN(64, max)
// 9223372036854775807n
BigInt.asIntN(64, max + 1n)
// -9223372036854775808n
BigInt.asUintN(64, max + 1n)
// 9223372036854775808n