ES10 之 BigInt：JavaScript 的高精度计算

在过去，JavaScript 的数字类型只有 Number 类型和其子类型，没有可以表示超过 Number 类型范围的数据类型。这一点对于前端开发者来说可能无法理解，但对于需要进行高精度计算的应用来说，这是一个极大的限制。

通过 ES10，新增了 BigInt 类型，该类型允许开发者表示任意大小的整数。BigInt 类型可以用于大型数据的精确计算，例如数学、加密等领域，这为 JavaScript 增加了许多功能。

本文将介绍 ES10 中的 BigInt，深入探讨其用法、性能以及实例演示，以便读者可以快速掌握相关知识。

BigInt 基础

BigInt 是一种可以存储大整数的数据类型，与 Number 不同，BigInt 可以表示任意精度的整数值。BigInt 构造函数接受一个字符串或数字类型参数作为整数的值。

const a = BigInt(12345678901234567890n);
const b = BigInt('12345678901234567890');

需要注意的是，为了能够正确表示大整数，BigInt 类型需要在数字后面加上一个 n。不过在字符串定义的时候，不需要加上这个后缀。

对于在实际使用中，我们可以用简便的方式操作 BigInt：

const a = 12345678901234567890n;
const b = '12345678901234567890';

BigInt 支持常见的数学运算操作。

加法

const sum = 123n + 100n;
// 223n

减法

const difference = 100n - 50n;
// 50n

乘法

const product = 100n * 55n;
// 5500n

除法

BigInt 的除法返回的是一个整数，如果除数无法整除，将自动截尾。

const quo = 7n / 2n;
// 3n

BigInt 还支持取余和幂等。

取余

const modulus = 9n % 2n;
// 1n

幂等

const exp = 2n ** 3n;
// 8n

BigInt 可以使用比较运算符，包括相等，不等，大于，小于，大于等于和小于等于。

相等

const isEqual = 100n === 100n;
// true

不等

const isNotEqual = 1n !== 100n;
// true

大于

const isGreater = 200n > 100n;
// true

小于

const isLess = 2n < 10n;
// true

大于等于

const isGreaterOrEqual = 99n >= 99n;
// true

小于等于

const isLessOrEqual = 100n <= 101n;
// true

BigInt 实用扩展

原生的 toString() 方法

与 Number 对象一样，BigInt 对象也有 toString() 方法。使用该方法可以将 BigInt 值转换为字符串。

const a = 12345678901234567890n;
a.toString(); // "12345678901234567890"

类别判断

与 typeof 关键字不同，BigInt.bingInt(value) 方法可以有效判断任意值 value 是否为 BigInt 数值。

BigInt.isBigInt(100n); // true
BigInt.isBigInt(200); // false
BigInt.isBigInt(1.1); // false
BigInt.isBigInt(false); // false

JSON 序列化

JavaScript 中的 JSON 不支持 BigInt 类型，但是在 JavaScript 对象包含 BigInt 类型属性的情况下，可以进行 JSON 序列化实际上将 BigInt 转为字符串。

JSON.stringify({ a: 12345678901234567890n }); // "{"a":"12345678901234567890"}"

类型转换

因为 BigInt 类型拥有更高的精度，因此如果使用 Number 类型的运算符和计算，BigInt 值会被强制转换为 Number 类型，导致精度丢失，因此应该尽量避免这种情况的发生。

BigInt 类型提供了三种类型转换方法，分别是 Number()、String()、Boolean()，都是将 BigInt 类型转为相应类型的行为。

const a = BigInt(123);
Number(a); // 123
String(a); // "123"
Boolean(a); // true

BigInt 性能

BigInt 类型的运行效率真的值得信任吗？实验证明，BigInt 消耗的资源比正常整数要高得多，因为它们需要更多的内存空间来存储。

在进行大规模计算的情况下，BigInt 运算速度很慢，不适用于复杂的计算和较长的数学运算。在小数据范围内，BigInt 使用相对较少的内存, 速度可以和其他数字类型相比。

在实际使用过程中，应该结合实际情况和需求选择合适的数据类型，权衡使用 BigInt 带来的高精度计算能力和性能带来的影响。

总结

ES10 的 BigInt 类型是 JavaScript 语言史上的里程碑式进步，它为前端开发者提供了更多的选择，高精度计算这一强项，为解决一些类似密码学问题提供了很大的帮助。大部分常规的运算符都可以应用在 BigInt 类型上。

但同时需要注意，BigInt 值的运算和转换都可能产生额外的开销，需要结合实际情况和需求选择合适的数据类型，最大限度地发挥其优势。

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