前言
在前端开发中，我们经常需要处理大数计算，例如加密算法中的 RSA 算法，其中就需要使用到大数计算。然而 JavaScript 中的 Number 类型只能表示 $2^{53}$ 以内的整数，无法满足我们的需求。因此，JavaScript 引入了 BigInt 类型，可以表示任意大的整数。
本文将详细介绍 BigInt 类型的内部实现原理，以及其中的低位存储和高位存储两种方式。同时，也会给出一些代码示例，以帮助读者更好地理解 BigInt 类型的使用方法。
BigInt 类型的内部实现原理
在计算机中，数字是以二进制形式存储的。对于一个普通的整数，我们可以使用固定长度的二进制数来表示，例如 JavaScript 中的 Number 类型使用 64 位二进制数表示一个整数。
但是，对于一个超过固定长度的整数，我们就无法使用单个二进制数进行表示了。因此，BigInt 类型采用了类似于字符串的方式，将整数拆分成多个 32 位或 30 位的小整数，然后将这些小整数存储在一个数组中。
例如，对于一个十进制整数 1234567890123456789，BigInt 类型将其拆分成了两个 32 位的小整数，分别为 0x1e240 and 0x5f5e1005。这两个小整数被存储在一个长度为 2 的数组中，如下所示：
const bigint = [0x5f5e1005, 0x1e240];
这样，我们就可以使用数组来表示任意大的整数了。
低位存储和高位存储
在 BigInt 类型中，由于整数被拆分成了多个小整数，因此存储顺序就有两种方式：低位存储和高位存储。
低位存储
在低位存储中，小整数的存储顺序与其在原整数中的位置相同，即最低位的小整数先存储在数组的第一个元素中，依次向后存储。
例如，对于十进制整数 1234567890123456789，其被拆分成了两个 32 位的小整数，分别为 0x1e240 和 0x5f5e1005。在低位存储中，这两个小整数的存储顺序如下所示：
const low = [0x1e240, 0x5f5e1005];
高位存储
在高位存储中，小整数的存储顺序与其在原整数中的位置相反，即最高位的小整数先存储在数组的第一个元素中，依次向后存储。
例如，对于十进制整数 1234567890123456789，其被拆分成了两个 32 位的小整数，分别为 0x1e240 和 0x5f5e1005。在高位存储中，这两个小整数的存储顺序如下所示：
const high = [0x5f5e1005, 0x1e240];
代码示例
下面是一个使用 BigInt 类型进行加法计算的示例代码。其中，我们可以通过修改 LOW 或 HIGH 常量来切换低位存储和高位存储两种方式。
// javascriptcn.com 代码示例
const LOW = true; // true 表示采用低位存储，false 表示采用高位存储
function add(a, b) {
const len = Math.max(a.length, b.length);
const result = new Array(len).fill(0);
for (let i = 0; i < len; i++) {
let sum = 0;
if (i < a.length) {
sum += a[i];
}
if (i < b.length) {
sum += b[i];
}
if (i > 0 && result[i - 1] >= 0x3fffffff) {
sum += 1;
}
result[i] = sum & 0x3fffffff;
}
if (LOW) {
return result;
} else {
return result.reverse();
}
}
const a = [0x12345678, 0x9abcdef0];
const b = [0x87654321, 0x01234567];
const c = add(a, b);
console.log(c);在上面的代码中，我们定义了一个 add 函数，用于计算两个 BigInt 类型的整数的和。其中，我们使用了 & 0x3fffffff 进行了位运算，可以将整数限制在 30 位以内，以便在低位存储时进行处理。同时，我们使用了 reverse 方法来实现高位存储。
总结
在本文中，我们详细介绍了 BigInt 类型的内部实现原理，以及其中的低位存储和高位存储两种方式。同时，我们也给出了一些代码示例，帮助读者更好地理解 BigInt 类型的使用方法。希望本文能够对大家有所帮助。
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