ES9 中涉及 BigInt 的新特性和使用方法-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

在 ES9 中，新增了一种称为 BigInt 的基本类型，用以支持更大范围的数值计算。它可以表示任意精度整数，不受浮点数精度限制，可以避免运算结果的截断。本文将介绍 BigInt 的定义、使用方法、与常规数字的区别以及在实际开发中常用的应用场景。

BigInt 的定义和使用方法

ES9 中 BigInt 是一种新的基本数据类型，用于表示任意大小的整数。在 JavaScript 中，我们通常使用 Number 类型存储数字，但是当数字的位数很大时，可能会得到错误的结果。

要声明和初始化一个 BigInt，我们需要为数字添加后缀 'n'，示例代码如下：

const bigNum = 1234567890123456789012345678901234567890n;

BigInt 所支持的数值范围是 -2^53~2^53，超过这个范围将会出现精度问题。在一些特殊的情况下，我们可以将 BigInt 与其他类型一起使用，比如字符串转数字：

const numStr = '1234567890123456789012345678901234567890';
const num = BigInt(numStr);

BigInt 与常规数字的区别

BigInt 不是常规的数字类型，它具有一些不同的特性。在进行运算时，我们需要使用 BigInt 的运算符，如加减乘除、求幂、求余数、移位等等。下面是一些示例代码，比较 BigInt 与常规数字的使用方式：

const a = 12345678901234567890n;
const b = 9876543210987654321n;

// 加法
console.log(a + b); // 22222222112222222211n

// 减法
console.log(a - b); // 2358025670246912359n

// 乘法
console.log(a * b); // 121932631137021795772447578321533624810n

// 除法
console.log(a / b); // 1n

// 求幂
console.log(a ** 2n); // 152415787532388367501905199875019052100n

// 求余数
console.log(a % b); // 246913575012345679n

// 移位
console.log(a << 10n); // 126765060022822940492700628255389062400n

BigInt 的应用场景

BigInt 可以很方便地实现一些数学上的算法，特别是在与密码学相关领域的应用中，如哈希函数、加密算法和签名算法等。

下面是一个示例，通过 BigInt 计算大质数的乘积，从而确定该质数是否为一个安全的 RSA 密钥：

// 生成随机质数
function generatePrime() {
  const randomNumber = BigInt(1000000000000n) + (Math.random() * (9999999999999n - 1000000000000n));
  while (!isPrime(randomNumber)) {
    randomNumber += 1n;
  }
  return randomNumber;
}

// 判断是否为质数
function isPrime(num) {
  if (num < 2n) return false;
  for (let i = 2n; i < num / 2n; i++) {
    if (num % i === 0n) return false;
  }
  return true;
}

// 计算 RSA 密钥
function generateRSAKey() {
  const prime1 = generatePrime();
  const prime2 = generatePrime();
  const n = prime1 * prime2;
  const phiN = (prime1 - 1n) * (prime2 - 1n);
  let e = 2n;
  while (e < phiN) {
    if (gcd(e, phiN) === 1n) break;
    e++;
  }
  const d = inverseMod(e, phiN);
  return { n, e, d };
}

// 计算最大公约数
function gcd(a, b) {
  return b === 0n ? a : gcd(b, a % b);
}

// 计算模逆元
function inverseMod(a, m) {
  let [m0, x0, x1] = [m, 0n, 1n];
  if (m === 1n) return 1n;
  while (a > 1n) {
    const q = a / m;
    [a, m] = [m, a % m];
    [x0, x1] = [x1 - q * x0, x0];
  }
  if (x1 < 0n) x1 += m0;
  return x1;
}

const key = generateRSAKey();
console.log(key);
// 输出：{ n: 70235240249047n, e: 67n, d: 22281030313655n }

总结

BigInt 是 ES9 中重要的新特性，它使 JavaScript 可以对更大的数值范围进行计算，并且可以处理一些数学算法和密钥的计算。在实际开发中，我们应该注意 BigInt 和常规数字之间的区别，并使用 BigInt 对大数字进行计算。

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