js位运算在实际中如何使用

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什么是位运算?

从现代计算机中所有的数据二进制的形式存储在设备中。即 0、1 两种状态，计算机对二进制数据进行的运算(+、-、*、/)都是叫位运算，即将符号位共同参与运算的运算。

按位运算符有6个

&: 按位与\
|: 按位或\
^: 按位异或\
~: 按位取反\
>> : 右移\
<<: 左移

业务场景：

我们大部分的业务开发场景下 只用if else 或 switch 条件处理就可以，但是当有如下场景：

一个ci/cd 任务有： 1.等待中 -> 2.base image1 build完成 -> 3.base image2 build 完成 -> 4. base image3 build完成 -> 5.完成/失败
当我们查询状态时：有可能出现这样的情况：

任务处于 base image2 build 完成 但是我们查询base image1 build 完成时该任务也应被查询出来。

任务处于完成状态，等我们查询 base image3 build完成 时该任务也应被查询出来

是不是我们在数据库中存储的状态枚举值就比较麻烦？

解决办法

办法一：

那么这时位运算就比较合适，定义如下枚举：

{    waiting:      0b000001,    image1Finish: 0b000010,    image2Finish  0b000100,    image3Finish  0b001000,    finish:       0b010000,    fail:         0b100000,}

那么 上面的 [第 1 种] 情况就可以表示为：0b000001｜ 0b000010 ｜ 0b000100 （waiting｜image1Finish ｜ image2Finish） 按位或

等我们判断是否是处于 image2Finish 的时候 就可以 status & image2Finish === image2Finish 这样判断 。

status = 0b000001｜ 0b000010 ｜ 0b000100 = 0b000111status & image2Finish = 0b000111 & 0b000100 = 0b000100（image2Finish）

这样是不是很好判断？ 同时提高了自己的代码逼格？减少很多 if else 的书写

办法二：

其实还有另外一种做法就是 质数 表示法：

{    waiting:      3,    image1Finish: 5,    image2Finish  7,    image3Finish  11,    finish:       13,    fail:         17,}

同样是上面的第一个情况：

status = 3 * 5 * 7// 判断状态： 取模运算isImage2Finish = status % 7(image2Finish) === 0

附：位运算的综合应用

这里有个例子——不使用加减乘除来做加法，经常用来考察对位运算的掌握情况。读者可以先自行尝试分析和实现。

不能用加减乘除，意思就是要你用位运算进行计算。以实际例子说明，如a = 81 = 0b1010001，b = 53 = 0b0110101。通过异或运算，我们发现异或把两个数相加但是不能进位，而通过与运算能够知道哪些位需要进位，如下所示：

 1010001^ 0110101 ---------  1100100  1010001& 0110101 ---------  0010001

把通过与运算得到的值向左移一位，再和通过异或得到的值相加，就相当于实现了进位，这个应该不难理解。为了实现这两个数的相加可以再重复这个过程：先异或，再与，然后进位，直到不需要再进位了就加完了。所以不难写出以下代码：

function addByBit(a, b) {    if (b === 0) {        return a;    }    // 不用进位的相加    let c = a ^ b;    // 记录需要进位的    let d = a & b;    d = d << 1;    // 继续相加，直到d进位为0    return addByBit(c, d);}let ans = addByBit(5, 8);console.log(ans);

位运算还经常用于生成随机数、哈希，例如Chrome对字符串进行哈希的算法是这样的：

uint32_t StringHasher::AddCharacterCore(uint32_t running_hash, uint16_t c) {  running_hash += c;  running_hash += (running_hash << 10);  running_hash ^= (running_hash >> 6);  return running_hash;}

不断对当前字符串的ASCII值进行累加运算，里面用到了异或，左移和右移。

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