JavaScript基本类型之--BigInt

BigInt

BigInt目前已经进入Stage 4阶段 下一个版本将会做为新特性出如今ECMAScript，下面咱们来一块儿了解一下Bigint。

BigInt是什么? BigInt是JavaScript中一种能够用来表示任意精度整数的基本数据类型

BigInt能够用来表示任意精度整数的特性为JavaScript解锁了更多的骚操做，使用BigInt能够告别过去由于整数运算致使溢出的痛苦。特别是金融方面由于涉及大量的数据运算，好比高精度时间戳，或者数值过大的ID，这些是没法安全的用Number类型去存储的，因此退而求其次使用String类型去存储，有了BigInt类型后就能够安全的将其存储为数值类型。

另外BigInt的实现也为实现BigDecimal打下坚实基础，那将对于以十进制精度表示货币金额并对其进行精确运算（也就是0.10 + 0.20 !== 0.30问题）很是有帮助

此前已经有很多库实现了BigInt式的整数存储，当BigInt彻底可用时，就能够拿掉那些依赖了，由于相比于使用这些依赖库，Native BigInt则更具优点。由于与之相比，NativeBigInt不须要加载解析编译的额外时间，而且在性能上表现更好。

图示为BigInt与其余流行库在Chrome中的表现状况对比(值越大表现越好)

现状：Number

JavaScript中Number是以64位双精度浮点型存储，因此会有精度限制，JavaScript中能够准确表示的最大整数是Number.MAX_SAFE_INTEGER这个值是2^53-1

const max = Number.MAX_SAFE_INTEGER;
    // → 9_007_199_254_740_991

Tips：为了可读性使用下划线做为分隔符进行分组 The numeric literal separators proposal

当自增一次时，能够获得正确值：

max + 1;
    // 9_007_199_254_740_992 ✅

当自增两次时，咱们发现结果并不是预期

max + 2;
    // → 9_007_199_254_740_992 ❌

max+1 和max+2的结果一致，这就致使咱们没法保证在JavaScript中获取到的这个值的准确性，JavaScript中任何超出安全值范围的计算都会丢失精度，正由于如此咱们只能信任安全值范围内的整数。

新热点：BigInt

BigInt是JavaScript中一种能够用来表示任意精度(arbitrary precision)整数的基本数据类型，使用BigInt能够安全的存储和操做任意大小的整数而不受Number类型的安全值范围的限制。

生成一个BigInt类型的值只须要在任意整数后加上n作后缀便可。例如：123 用BigInt类型表示123n,也能够经过全局函数BigInt(number)来将Number类型转化为BigInt类型，换言之BigInt(123) === 123n,让咱们用BigInt来解决一下上文所提到的问题

BigInt(Number.MAX_SAFE_INTEGER) + 2n;
    // 9_007_199_254_740_993n ✅

再看一个两个Number类型的数值相乘的例子

1234567890123456789*123;
    // -> 151851850485185200000 ❌

仔细看这个结果确定是不对的，由于最低位一个是9一个是3因此正确值确定是以7结尾的(3*9=27),可是这里倒是一串0结尾，咱们来用BigInt从新计算一下

1234567890123456789n*123n;
    // -> 151851850485185185047n  ✅

很显然此次是对的，当咱们用BigInt来处理时不会受到Number中的安全值范围的限制，因此不用担忧精度丢失

BigInt是JavaScript中新的的基础类型，因此能够用typeof操做符去检测

typeof 123
    // 'number'
    typeof 123n
    // 'bigint'

由于Bigint是一个单独的类型，因此BigInt类型值和Number严格模式下不相等，e.g. 4!== 4n,BigInt类型和Number类型做比较时须要将自身类型转化为相互的类型，或者直接使用严格相等(===)

4n === BigInt(4);
    // => true
    
    4n == 4;
    // => true
    
    4n === 4;
    // => false

当强制类型转化为布尔值时(例如在使用if,&&,||,或者Boolean(int)时触发)，BigInt遵循和Numebr同样的规则

if(0n){
        console.log('if');
    }else{
        console.log('else');
    }
    
    // 输出：'else', 由于0n是假值
    
    0n || 12n
    // -> 12n
    0n && 12n
    // -> 0n
    Boolean(0n);
    // -> false
    Boolean(12n);
    // -> true
    !12n
    // -> false
    !0n
    // -> true

BigInt支持那些常见的运算符例如：+,-,*,/ ** %，包括一些按位运算符如|, & , <<, >> ^ ，它和Number类型值的表现一致

(7 + 6 - 5) * 4 ** 3 / 2 % 3;
    // → 1
    (7n + 6n - 5n) * 4n ** 3n / 2n % 3n;
    // → 1n

一元运算符-能够用来表示BigInt中的负数，如：-42n ，可是一元运算符+不支持，由于若是支持则会致使+x表示结果为非Number值，从而引发和现有逻辑的冲突。

一个值得注意的点是不要混合操做BigInt类型和Number类型，由于任何隐式强制类型转化都会致使精度丢失，看下面的例子：

BigInt(Number.MAX_SAFE_INTEGER)+2.5
    // => ?? 🤔

能够猜一下结果，其实并无合理的答案。由于BigInt没法表示小数，而Number则没法正确表示BigInt类型的超出安全范围的值，所以当混用BigInt和Number时会报TypeError

其中惟一的例外是比较运算符，好比 === < > <= >=等，由于这类操做符最终会返回一个布尔类型值，不存在精度丢失的状况：

1+1n
    // -> TypeError
    
    123<124n;
    // -> true

建议：BigInt和Number通常状况下不要混合操做，BigInt对于可能操做较大整数的状况下是合理的选择，Number则对于在安全值范围内的操做更合适，因此选定一种合适的类型用下去，不要相互混用。

注意⚠️：额外须要注意的一点是无符号右移操做符>>>，由于BigInt始终是有符号的因此无符号右移操做符对于BigInt来讲不会生效。

API

关于BigInt的几个API BigInt() BigInt.asIntN(width, value) BigInt.asUintN(width, value) BigInt64Array，BigUint64Array

1. BigInt函数，这个BigInt全局构造函数和Number的构造函数相似，将传入的参数转化为BigInt类型，若是转化失败，会报SyntaxError或者RangeError

BigInt(123);
    // -> 123n
    BigInt(1.2);
    // -> RangeError
    BigInt('1.2');
    // -> SyntaxError

1. BigInt.asIntN(width, value) BigInt.asUintN(width, value),经过这两个库函数，能够将BigInt值包装为有符号或无符号整数，并限制在特定位数。其中BigInt.asIntN(width,value)将BigInt类型值包装为有符号二进制整数，BigInt.asUintN(width,value)将BigInt类型值包装为无符号二进制整数。例如：若是你要执行64位算术运算，则可使用它们来将其保持在适当的范围内：

// BigInt类型值所能表示的最大的有符号的64位整数值
    const max = 2n**(64n - 1n) - 1n;
    
    BigInt.asIntN(64,max);
    // -> 9_223_372_036_854_775_807n
    
    BigInt.asIntN(64, max+1n);
    // -> -9_223_372_036_854_775_808n
    //    ^ 变为负值 由于溢出了
    // 一旦传给超过64位整数范围(即63位的绝对数值+1位符号位)的BigInt值，就会发生溢出。
    
    BigInt.asUintN(64,max);
    // -> 9_223_372_036_854_775_807n
    
    BigInt.asUintN(64,max+1n)
    // -> 9_223_372_036_854_775_808n

1. BigInt使得准确表示其余编程语言中经常使用的64位有符号和无符号整数成为可能，其中BigInt64Array和BigUint64Array可使咱们更加容易且有效地表示和操做此类值的列表。

const view = new BigInt64Array(4);
    // -> [0n,0n,0n,0n]
    view.length;
    // -> 4
    view[0];
    // -> 0n
    view[0] = 40n;
    view[0];
    // -> 40n

BigInt64Array能够确保其值保持在有符号的64位限制范围内。BigUint64Array则确保其值保持在无符号位的64位限制范围内

// BigInt类型值所能表示的最大的有符号的64位整数值
    const max = 2n**(64n - 1n) - 1n;
    view[0] = max;
    view[0]
    // -> 9_223_372_036_854_775_807n
    view[0] = max + 1n;
    view[0];
    // -> -9_223_372_036_854_775_808n
    //    ^ 溢出了
    
    const view_u = new BigUint64Array(4);
    view_u[0] = max;
    view_u[0];
    // -> 9_223_372_036_854_775_807n
    view_u[0] = max+1n;
    view_u[0];
    // -> 9_223_372_036_854_775_808n

兼容性

到目前为止已经实现BigInt的有Chrome(67+)，Firefox(68+)，Opear(54+)，Node(10.4.0
+),其中Safari正在实现中

原文连接：JavaScript基本类型之--BigInt