ECMAScript 2021 的 BigInt 引入及其应用

ECMAScript 2021 的 BigInt 引入及其应用

在 JavaScript 中,数字类型是非常重要的一种数据类型。JavaScript 最初只支持介于 −2^53 和 2^53 之间的数,这个限制是由浮点数的 IEEE 754 标准规定的。但是这样的限制意味着 JavaScript 无法处理一些大数运算,例如大于 2^53 的整数计算。为了解决这个问题,ECMAScript 2021 引入了 BigInt 类型。

什么是 BigInt?

BigInt 是 JavaScript 中的一种新的数字类型,表示任意精度的整数。在 BigInt 类型中,数字的大小不再受到 53 位的限制,可以处理非常大的数字。由于 BigInt 类型允许你在任何精度范围内运算,所以你可以在处理加、减、乘、除、求幂等操作时,不用担心精度误差。

BigInt 如何声明?

在 JavaScript 中,Bigint 所表达的数值,需要加上 BigInt() 前缀:

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BigInt 的运算

BigInt 支持各种基本算术和比较运算,如加法、减法、乘法、除法、求余数、幂等运算,以及比较操作。

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BigInt 还支持位运算符。

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BigInt 的字符串转换

与其他数字类型一样,BigInt 可以使用 toString() 方法将其转换为字符串,代码如下所示:

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与数字类型不同的是,BigInt 不支持 Number() 函数和 parseInt() 函数用于BigInt类型数值的转换。如果使用数字转换 BigInt,会抛出错误:

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BigInt 类型的值可以使用运算符 + 和 + ""来转换为原始类型的值,代码如下所示:

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BigInt 的应用

BigInt 在处理一些特殊的需求时,特别有用。例如,BigInt 可以使用在密钥交换算法中,也可以用于加密算法。另外,在处理时间戳时,BigInt 也非常有用。有些网站需要处理接近满 32 位浮点数的时间戳,而 BigInt 可以轻松地处理任意范围内的时间戳。

BigInt 在一些前端框架的实现中也起到了重要作用。例如,在 React 中,v17.0.0 引入了一个新的特性:Suspense 和 React.lazy。为了让这些新特性生效,需要使用 BigInt 在 React 代码中实现微秒级别的超时。如果再使用浮点数来模拟,会导致一些非常微小但不可预测的超时行为。

结论

ECMAScript 2021 中引入的 BigInt 类型,可以处理高精度整数的计算,具有重要的应用场景。在需要处理高精度整数运算或时间戳处理时,可以使用 BigInt 类型。在特定的前端框架或工具中,BigInt 也起到了非常重要的作用。在使用 BigInt 时,我们需要注意,以字符串的形式声明和使用能够有效避免精度误差和类型转换错误。

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