ECMAScript 2020 （以下简称 ES2020）在 2020 年 6 月正式发布，其中引入了一个新的数据类型：BigInt。在本文中，我们将探讨 BigInt 的作用、应用以及使用方法。
BigInt 是什么？
BigInt 是 ES2020 引入的一个新的基本数据类型，可以表示超出 JavaScript 数值范围的整数。数字类型通常只能表示在 +/- 9007199254740991 之间的值，BigInt 则可以表示任意大的整数。
创建 BigInt 对象
BigInt 对象的创建方式很简单，只需要在整数后面加上 n 即可：
const bigIntNumber = 123456789012345678901234567890n;
在以上的例子中，我们创建了一个大整数常量，其值为 123456789012345678901234567890。
BigInt 的用途
BigInt 在实际应用中有什么作用呢？常见的场景包括计算哈希值、生成随机数和执行加密算法等。
哈希计算
哈希计算中经常涉及到使用大整数，BigInt 可以很好地满足此类需求。以下示例演示了如何计算 SHA-256 的哈希值：
const crypto = require('crypto');
const msg = 'Hello World!';
const hash = crypto.createHash('sha256').update(msg).digest('hex');
const hashAsBigInt = BigInt('0x' + hash);
console.log(`Hash value: ${hashAsBigInt}`);在以上代码中，我们使用 Node.js 内置的 crypto 模块计算哈希值，将其转换成 BigInt 对象并打印出来。
生成随机数
在某些场景中需要生成伪随机数，但基于 Math.random() 的解决方案可能过于简单或不够安全。以下示例演示了如何使用 BigInt 生成随机数：
function generateRandomNumber() {
const maxNumber = 99999999999n;
return BigInt(Math.floor(Math.random() * BigInt(Number(maxNumber)) + 1n));
}
console.log(generateRandomNumber());在以上代码中，我们声明了一个函数来生成大整数随机数，并可以通过修改 maxNumber 变量的值来控制随机数的范围。
执行加密算法
BigInt 在执行一些加密算法中也非常实用。以下代码演示了如何使用 BigInt 加密解密字符串：
function encryptString(str) {
const offset = 1024n;
let encrypted = '';
for (let i = 0; i < str.length; i++) {
encrypted += (BigInt(str.charCodeAt(i)) + offset).toString(36) + '.';
}
return encrypted.slice(0, -1);
}
function decryptString(str) {
const offset = 1024n;
let decrypted = '';
const splitedString = str.split('.');
for (let i = 0; i < splitedString.length; i++) {
decrypted += String.fromCharCode(parseInt(BigInt(splitedString[i]), 36) - offset);
}
return decrypted;
}
const oriStr = 'Hello World!';
const encryptedStr = encryptString(oriStr);
console.log(encryptedStr);
console.log(decryptString(encryptedStr));在以上代码中，我们声明了两个函数，一个用于加密字符串，另一个用于解密字符串。在加密过程中，将每个字符的 ASCII 码与一个偏移量相加后再进行 Base36 编码。在解密过程中，将字符串按照“.”进行分割，然后将 Base36 编码后的字符串转换为对应的 ASCII 码，最后再减去偏移量得到原字符。
建议
使用 BigInt 时需要注意以下几点：
- 不要将 BigInt 作为普通数字使用，例如参与运算时，需要使用 BigInt 进行运算。
- 在处理与普通数字混合计算的场景中，建议将所有数字转换为 BigInt，然后再执行计算。例如以下代码：
const a = 9999; const b = BigInt(88888); // 将普通数字转换为 BigInt 后再进行计算 const c = BigInt(a) + b; console.log(c);
- 不支持装箱，例如以下代码会抛出错误：
const bigIntNumber = new BigInt(123456789012345678901234567890);
总结
本文介绍了 ES2020 的 BigInt 数据类型，及其常见应用场景，例如哈希计算、生成伪随机数和执行加密算法等。例如在加密过程中，开发者可以使用 BigInt 等实现更为复杂的加密方案。在使用 BigInt 时需要遵循相关的注意事项，例如不要将 BigInt 作为普通数字使用，需要进行显式的类型转换等。
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