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最近回顧javascript的一些基礎知識點時，引起的思考确實颠覆了我之前的一些認知。我清楚地記得曾多次在網上看到一些奇奇怪怪的表達式，它們的運算結果着實讓人懵逼。就比如我在js資料類型很簡單，卻也不簡單這一篇筆記中提到的[] == ![]這樣一個表達式，它的運算結果是true。如果你不細緻地去研究它背後的運算邏輯，你隻會驚呼”這是什麼鬼“？相反，當你靜下心來看清楚它的運算邏輯後，你會感歎“妙哉妙哉”！沒錯，本文的主角就是這些容易讓人小觑的運算符。
加法運算符+
首先說的是加法運算符+，這是一個很容易被人忽視的運算符。我們知道，+可以用來做數字運算，也可以用作字元串拼接，但是還有一些細節可能是大家不知道的。如果+運算符的兩個操作數類型不一緻，或者說兩個操作數既不是字元串也不是數字，那麼它的運算規則是什麼？
先舉幾個例子，你可以先思考下這些運算結果分别是什麼。
其實規則很簡單，我們隻要簡單地列舉出資料類型的可能性，就幾乎得到了完整的答案。
- 如果操作數都是數字，進行數字的加法運算。
- 如果操作數都是字元串，進行字元串的拼接。
- 如果操作數是對象，會轉換為原始值（一般是先調用valueOf()，日期對象比較特殊，會調用toString()），得到的原始值不再被強制轉換為數字或字元串。在這種限制下，對象轉為原始值基本都是字元串（如果你沒有重寫valuOf()或者toString()方法），根據下面的第四點，會執行字元串拼接操作。
- 如果其中一個操作數是字元串，另一個操作數也會被轉為字元串，+運算符執行字元串拼接操作。
- 如果兩個操作數都不是字元串或對象，則會進行算術加法運算（非數字的操作數會被強制轉為數字）。
是以，不難得出上面列舉的表達式的運算結果。
要記住這些規則并不簡單，一個記憶技巧是：+運算符偏愛字元串拼接操作。
相等運算符==
這個運算符的運算規則，在js資料類型很簡單，卻也不簡單這篇筆記中已經簡單地解釋過了。其實隻要記住一條規則：對于==運算符，如果兩個操作數是null或undefined，運算結果是true；否則，不管操作數的類型如何轉換，==運算符最後都是數字的比較。
舉幾個簡單的例子說明下：
比較運算符
大于>，大于等于>=，小于<，小于等于<=，用于比較數字的大小或字元在字母表中的排序。要注意的是，在ASCII中，大寫字母排在小寫字母前面。
這些比較運算符更偏愛數字的比較，除非兩個操作數都是字元串。
對于字元串比較的情況，如果兩個字元串的第一個字元是相同的，則會比較第二個字元，以此類推。
這裡有一個比較特殊的NaN，它與任何值做比較都會傳回false。
位運算符
位運算符很少用到，但是弄明白它們的運算邏輯是很有必要的。位運算符主要分為與&、或|、非~、異或^以及左移<<、帶符号右移>>、無符号右移>>>等。
位運算符都是二進制的運算，并且是基于32位整數運算。是以十進制，十六進制的操作數都會先轉為32位的二進制後再進行運算。這裡以0x1234 & 0x00FF = 0x0034為例說明下流程：
- 0x123轉為二進制是0000 0000 0000 0000 0001 0010 0011 0100，0x00FF轉為二進制是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0100。
- 進行按位與操作，結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0100，最後轉為十六進制就是0x0034。
移位運算符
在複習到移位運算符這塊時，我不由得提出了一個疑問：“javascript中為什麼沒有無符号左移運算符？”要解答這樣一個疑問，首先還是要看看左移和右移分别是怎麼運算的。
摘取《計算機組成原理教程》書中的一段描述：
計算機中機器數的字長往往是固定的，當機器數左移n位或右移n位時，必然會使其n位低位或n位高位出現空位。那麼，對空出的空位應該添補0還是1呢？這與機器數采用有符号數還是無符号數有關。對無符号數的移位稱為邏輯移位，對有符号數的移位稱為算術移位。
注意：在javascript中，移位運算符隻支援移動0~31位，如果移動的位數超過了31位，位數會取模MOD 32。也就是說：
帶符号右移>>
對于帶符号右移（算術右移）運算而言，第一個操作數是有符号數，它的最高位代表符号位，在移位後的符号位不改變。簡單總結就是“低位舍棄，高位補符号位”。
如果你自己寫幾個右移運算表達式做試驗，你就會産生一個疑惑，為什麼有的正數在帶符号右移後卻變成了負數，比如下面這個：
這是因為32位的最大帶符号正整數是231 - 1，即2147483647，轉換為二進制是0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111。正數的補碼與原碼相同，2147483648相當于在此基礎上加1，就得到補碼1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000，而這個補碼是一個非常特殊的碼，它沒有對應的原碼和補碼，代表32位能表示的帶符号數中最小的負數231 - 1，即-2147483648。而2147483648在32位帶符号正數中是無法表示的，其值已經溢出了。
計算機隻了解二進制，與人類所了解的十進制之間永遠存在一個精度問題，需要足夠的精度才能更加準确地表示十進制，而計算機的位數永遠都是有限的，這就是沖突存在的地方，是以會出現溢出這種現象。
就好比時鐘一般，23時結束了又從0時開始。在帶符号二進制表示法中，正數和負數首尾相連，形成一個環，在計算機可表示的範圍内，溢出的那個數字在某種意義上能在另一個起點找到。
是以，下面的位運算表達式也是等價的：
無符号右移>>>
無符号右移也稱為邏輯右移。無符号右移的移位過程中，符号位可能會改變。是以移位後，原來的負數可能變成正數。可以簡單記憶為“低位舍棄，高位補0”。
左移<<
翻閱《計算機組成原理教程》可以發現，書中有描述到算術左移和邏輯左移。也就是說，左移也分帶符号左移和無符号左移。經測試，javascript中的左移運算符<<一般不會改變符号位，意味着它是算術左移（其實對比<<和>>也能知道，<<是帶符号左移）。
但是左移也要注意溢出的情況，比如：
那麼為什麼javascript中卻沒有邏輯左移呢？我找了一些資料，比如es5規範和注解，還有一些javascript的書籍，都沒有找到解釋。是以這裡也沒有一個權威的答案（如果有大佬知道的話，請不吝賜教）。
我個人的想法是，應該是要回到移位運算的本質。
二進制表示的機器數在相對于小數點作n位左移或右移時，其實質就是該數乘以或除以2n（n=1,2, …, n）。
而在左移過程中，如果把符号位都丢了，就失去了乘以2n的意義了。是以不隻是javascript，其他程式設計語言如java等也沒有邏輯左移運算符。
最後
不得不說，大學課程真的很重要。如果一直都保持對計算機基礎課程的關注，相信了解這些程式設計語言背後的本質會變得輕松很多。
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原文釋出時間：2020-06-05
本文作者：飛白丶
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