JavaScript中的二进制字符串的负数

fer*_*vio 44 javascript numbers tostring

任何人都知道为什么javascript Number.toString函数不能正确表示负数?

//If you try
(-3).toString(2); //shows "-11"
// but if you fake a bit shift operation it works as expected
(-3 >>> 0).toString(2); // print "11111111111111111111111111111101"
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

我真的好奇为什么它不能正常工作或者它以这种方式工作的原因是什么?我搜索过它,但没有发现任何有用的东西.

Ste*_*ang 27

-3 >>> 0(右逻辑移位)将其参数强制转换为无符号整数,这就是为什么得到-3的32位二进制补码表示的原因.

http://en.wikipedia.org/wiki/Two%27s_complement

http://en.wikipedia.org/wiki/Logical_shift

  • @SteveWang它说[here](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/Bitwise_Operators#Unsigned_right_shift)“所有按位运算符的操作数都转换为_signed_ 32-二进制补码格式的位整数”,而不是_unsigned_。 (2认同)
  • 在发布本文时,当前的 Javascript 规范实际上规定将两个参数强制转换为无符号 32 位整数(https://262.ecma-international.org/5.1/#sec-11.7 的步骤 5-6) .3). 从那时起,它被修改为将 lnum 保留为有符号整数,然后在最后将其隐式位转换为无符号整数。https://262.ecma-international.org/11.0/#sec-numeric-types-number-unsignedRightShift (2认同)

Xot*_*750 18

var binary = (-3 >>> 0).toString(2); // coerced to uint32

console.log(binary);

console.log(parseInt(binary, 2) >> 0); // to int32
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

jsfiddle

输出是

11111111111111111111111111111101
-3 
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)


Daa*_*aan 16

简短回答:

  1. toString()函数基本上采用小数,将其转换为二进制并添加" - "符号.

  2. 零填充右移将其操作数转换为两个补码格式的32个有符号位整数.

一个更详细的答案:

问题1:

//If you try
(-3).toString(2); //show "-11"
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

它在功能中.toString().通过.toString()以下方式输出数字时:

句法

numObj.toString([基数])

如果numObj为负数,则保留符号.即使基数为2,情况也是如此; 返回的字符串是numObj的正二进制表示,前面带有 - 符号,而不是numObj的二进制补码.

所以基本上它需要十进制,将其转换为二进制并添加" - "符号.

  1. 转换为基数2的基数10"3"为"11"
  2. 添加一个标志给我们"-11"

问题2:

// but if you fake a bit shift operation it works as expected
        (-3 >>> 0).toString(2); // print "11111111111111111111111111111101"
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

零填充右移将其操作数转换为32位符号位整数.

所有位运算符的操作数都以二进制补码格式转换为带符号的32位整数.


evi*_*ing 6

如果其他答案有点令人困惑,这里简单总结一下几点:

  • 我们想要获得的是负数的二进制表示的字符串表示;这意味着字符串应该显示一个带符号的二进制数(使用 2 的补码)
  • 表达式(-3 >>> 0).toString(2)(我们称之为 A)完成了这项工作;但我们想知道它为什么以及如何运作
  • 如果我们使用的话,var num = -3; num.toString(-3)我们会得到-11,它只是数字 3 的无符号二进制表示,前面有一个负号,这不是我们想要的
  • 表达式 A 的工作方式如下:

1)(-3 >>> 0)

>>>操作采用左操作数 (-3),它是一个有符号整数,只需将位 0 ​​的位置向左移动(因此这些位未更改),以及与这些未更改的位对应的无符号数。

有符号数 -3 的位序列与无符号数 4294967293 的位序列相同,如果我们简单地-3 >>> 0在 REPL 中键入,这就是节点给我们的。

2)(-3 >>> 0).toString

现在,如果我们调用toString这个无符号数,我们将只得到该数位的字符串表示形式,它与 -3 的位序列相同。

我们实际上所做的是说“嘿 toString,当我告诉你打印出无符号整数的位时,你有正常的行为,所以因为我想打印出有符号整数,所以我只需将其转换为无符号整数,然后你把这些内容打印出来给我。”


tri*_*cot 5

.toString()旨在返回字符串表示形式中数字的符号。请参阅EcmaScript 2015,第 7.1.12.1 节

\n\n
\n
    \n
  1. 如果m小于零,则返回字符串“-”和 ToString(\xe2\x88\x92 m ) 的字符串串联。
  2. \n
\n
\n\n

当基数作为参数传递时,这条规则没有什么不同,可以从第 20.1.3.6 节得出结论:

\n\n
\n
    \n
  1. 使用radixNumber指定的基数返回此 Number 值的字符串表示形式。[...]该算法应该是 7.1.12.1 中指定的算法的概括。
  2. \n
\n
\n\n

一旦理解了这一点,令人惊讶的事情更多的是为什么它没有对 做同样的事情-3 >>> 0

\n\n

这种行为实际上与 无关.toString(2),因为在调用它之前值已经不同了:

\n\n

\r\n
\r\n
console.log (-3 >>> 0); // 4294967293
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)\r\n
\r\n
\r\n

\n\n

这是操作员行为方式的结果>>>

\n\n

(在撰写本文时) mdn上的信息并不完全正确,这也无济于事。它说:

\n\n
\n

所有按位运算符的操作数都转换为二进制补码格式的有符号 32 位整数。

\n
\n\n

但并非所有位运算符都是如此。运营>>>商是该规则的例外。从EcmaScript 2015 第 12.5.8.1 节中指定的评估过程可以清楚地看出这一点:

\n\n
\n
    \n
  1. lnum为 ToUint32( lval )。
  2. \n
\n
\n\n

ToUint32操作有一个步骤将操作数映射到无符号 32 位范围:

\n\n
\n
    \n
  1. int32bitint模 2 32
  2. \n
\n
\n\n

当您将上述模运算(不要与 JavaScript 的运算符混淆%)应用于示例值 -3 时,您确实得到了 4294967293。

\n\n

由于 -3 和 4294967293 显然不是同一个数字,因此(-3).toString(2)(4294967293).toString(2)

\n