ECMAScript 2020 (ES11) 中的 BigInt 基础应用实例详解-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

在 ECMAScript 2020 (ES11) 中，新增了一个基本数据类型：BigInt。BigInt 是一种可以表示任意大整数的数据类型，大小不受限制。相比于 Number 类型，BigInt 可以解决 Number 类型在处理大整数时出现的精度问题。本文将介绍 BigInt 的特性、基本用法以及常见用例。

BigInt 的特性

BigInt 是一种全新的数据类型，它具有以下特性：

支持任意精度的整数计算，大小不受限制。
使用后缀 n 表示，例如：100000000000000000000000000000000n。
在算术运算符（+、-、*、/、%、**) 和位运算符（<<、>>、>>>、|、^、&）中，可以和 Number 类型进行混合运算，但是运算结果仍然是 BigInt 类型。
BigInt 类型的值不能和 Number 类型的值进行比较，必须先将 Number 类型的值转换为 BigInt 类型，否则会抛出 TypeError 错误。

BigInt 的基本用法

首先，我们可以通过加 n 后缀的方式来创建一个 BigInt 类型的值：

const bigIntNum = 100000000000000000000000000000000n;

BigInt 类型的变量在算术运算符中使用方法与 Number 类型变量类似：

const sum = bigIntNum + 1n;
const minus = bigIntNum - 1n;
const multiply = bigIntNum * 2n;
const divide = bigIntNum / 2n;
const remainder = bigIntNum % 3n;
const exponentiation = bigIntNum ** 2n;

在上述运算过程中，算术运算符可以混合使用 BigInt 和 Number 类型，仍然返回 BigInt 类型的结果。

在位运算符中，也可以和 Number 类型进行混合运算：

const bitShiftLeft = bigIntNum << 1;
const bitShiftRight = bigIntNum >> 1;
const usbitShiftRight = bigIntNum >>> 1;
const bitOr = bigIntNum | 0xffffffff;
const bitXor = bigIntNum ^ 0xffffffff;
const bitAnd = bigIntNum & 0xffffffff;

需要注意的是，在进行比较操作之前，必须将 Number 类型的值转换为 BigInt 类型。转换的方式与直接使用 n 后缀创建 BigInt 变量一样，只需在 Number 类型变量的末尾加上 n 后缀即可：

const bigIntNum = 100000000000000000000000000000000n;
const num = 123456789012345678901234567890;
console.log(bigIntNum > num); // TypeError: Cannot mix BigInt and other types
console.log(bigIntNum > BigInt(num)); // true

BigInt 的常见用例

BigInt 类型的用途非常广泛，以下是一些常见应用场景：

1. 处理大整数

在处理大数学问题和密码算法实现时，BigInt 类型非常有用。例如，在 RSA 加密算法中，双重巨大质数相乘时使用 BigInt 可以大大提高计算效率。

2. 生成唯一 ID

当需要生成唯一的 ID 时，可以使用 BigInt 类型避免不同机器上的时间戳冲突。例如，可以将当前时间戳转换成 BigInt 类型，再加上一个自增的 BigInt 类型的变量，生成一个唯一 ID。

3. 数组的排序

在排序算法中，数字的大小比较是一个关键的计算。在 ECMAScript 中，使用 sort 方法可以对一个数组进行升序排列。然而，sort 方法仅仅支持 Number 类型，如果需要使用 BigInt 类型进行排序，则需要自定义比较函数。

以下是一个使用自定义比较函数对 BigInt 数组进行排序的示例代码：

const arr = [100000000000000000000n, 10000000000000000000n, 10n];
arr.sort((a, b) => {
  if (a > b) return 1;
  if (a < b) return -1;
  return 0;
});
console.log(arr); // [10n, 10000000000000000000n, 100000000000000000000n]

总结

BigInt 类型是 ECMAScript 2020 (ES11) 新增的数据类型，可以用于表示任意大整数，大小不受限制。在使用 BigInt 类型时，需要注意运算符的特点和比较操作的方式。BigInt 类型非常有用，可以用于处理大整数、生成唯一 ID 和数组排序等多种场景。在项目中，我们可以应用 BigInt 类型来解决大数值计算精度问题，提高代码执行效率。

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