js bigint

js bigint

1. js bigint简介

在 JavaScript 中，Number 类型表示整数和浮点数，但是对于非常大的整数，它的精度是有限的。为了解决这个问题，JavaScript 引入了 BigInt 类型，用于表示任意精度的整数。BigInt 类型可以存储任意大的整数，而不会丢失精度。

BigInt 类型是 JavaScript 的一项新特性，自 ES2020 开始引入，目前在主流的现代浏览器中都有良好的兼容性。

2. js bigint的创建

BigInt 类型的值可以通过后缀 n 或 BigInt() 函数来创建。后缀 n 用于字面量形式，而 BigInt() 函数用于将其他类型的值转化为 BigInt。

2.1 字面量形式

使用后缀 n 可以直接创建 BigInt 类型的值。例如：

const bigIntValue = 1234567890987654321n;
console.log(bigIntValue); // 输出：1234567890987654321n

2.2 js BigInt() 函数

可以使用 BigInt() 函数将其他类型的值转换为 BigInt 类型。例如：

const stringValue = "1234567890987654321";
const bigIntValue = BigInt(stringValue);
console.log(bigIntValue); // 输出：1234567890987654321n

需要注意的是，使用 BigInt() 函数时传入的参数必须是整数或字符串。对于小数、对象、布尔值等其他类型的值，会产生错误。

3. js BigInt 的运算

BigInt 类型支持与其他 BigInt 类型的值进行加、减、乘、除等运算，也可以与 Number 类型进行混合运算。

3.1 加法运算

使用加号运算符（+）可以对两个 BigInt 类型的值进行相加。例如：

const a = 123n;
const b = 456n;
const result = a + b;
console.log(result); // 输出：579n

3.2 减法运算

使用减号运算符（-）可以对两个 BigInt 类型的值进行减法运算。例如：

const a = 1234567890n;
const b = 987654321n;
const result = a - b;
console.log(result); // 输出：246913569n

3.3 乘法运算

使用乘号运算符（*）可以对两个 BigInt 类型的值进行乘法运算。例如：

const a = 1234567890987654321n;
const b = 9876543210123456789n;
const result = a * b;
console.log(result); // 输出：1219326311411699371623791721372650465209n

3.4 除法运算

使用除号运算符（/）可以对两个 BigInt 类型的值进行除法运算。例如：

const a = 9876543210123456789n;
const b = 1234567890987654321n;
const result = a / b;
console.log(result); // 输出：8n

3.5 js BigInt 与 Number 的混合运算

BigInt 类型可以与 Number 类型进行混合运算，运算结果将会是 BigInt 类型。例如：

const a = 123n;
const b = 456;
const result = a + b;
console.log(result); // 输出：579n

在混合运算中，BigInt 类型的运算结果将会是 BigInt 类型，与 Number 类型的运算结果并不相同。例如：

const a = 123n;
const b = 456;
const result = typeof (a + b);
console.log(result); // 输出：bigint

4. js BigInt 的限制

虽然 BigInt 类型可以表示非常大的整数，但是在实际使用中也存在一些限制。

4.1 非原始值

BigInt 类型不是原始值，而是对象类型。换句话说，BigInt 类型的值不同于 Number 类型的值，不能直接使用 Math 这些内建对象的方法。

例如，尝试对 BigInt 类型的值使用 Math.abs() 方法（计算绝对值），将会得到一个错误：

const value = 123456n;
console.log(Math.abs(value)); // 报错：TypeError: Cannot convert a BigInt value to a number

4.2 运算规则

BigInt 类型与 Number 类型的运算规则是不同的。在用加号运算符进行运算时，BigInt 类型的值与 Number 类型的值会转换为 BigInt 类型，而不是将结果转换为 Number 类型。

例如，这是一个与 Number 类型的运算结果不同的例子：

const a = 123456789n;
const b = 987654321;
const result = a + b;
console.log(result); // 输出：1111111110n

4.3 混合运算的陷阱

在 BigInt 与 Number 的混合运算中，需要注意结果可能不同于预期。例如：

const a = 123456789n;
const b = "987654321";
const result = a + b;
console.log(result); // 输出：123456789987654321n

在上面的例子中，b 被隐式转换为字符串，然后与 BigInt 类型的值进行字符串拼接得到的结果也是 BigInt 类型。

5. js BigInt 的应用场景

BigInt 类型主要应用于处理超出 Number 类型范围的大整数。以下是一些使用 BigInt 类型的典型场景：

5.1 加密算法

加密算法中常常需要处理非常大的整数，例如 RSA 加密算法。BigInt 类型可以方便地处理 RSA 加密算法中的大整数运算。

5.2 大数计算

某些数学或科学计算需要处理非常大的整数，例如计算阶乘、求大质数等。BigInt 类型可以满足这些计算的需要。

5.3 日期与时间运算

在处理日期与时间时，可能会出现超出 Number 类型范围的情况。BigInt 类型可以用于表示特大的时间戳或日期偏移量。

5.4 JavaScript 引擎测试

BigInt 类型的引入对于测试 JavaScript 引擎的性能和稳定性也非常有用。可以使用 BigInt 类型来测试 JavaScript 引擎是否正确地处理大整数计算。

6. js BigInt 的兼容性

BigInt 类型是 JavaScript 的新增特性，自从 ES2020 开始引入。目前在主流的现代浏览器中，包括 Chrome、Firefox、Safari、Edge 等，都已经对 BigInt 类型有良好的支持。然而，在旧版本的浏览器中可能不支持 BigInt 类型。为了确保代码在不同浏览器和环境中的兼容性，可以检查浏览器中是否存在 BigInt 对象的支持，可以使用以下代码进行检查：

if (typeof BigInt === "undefined") {
  console.log("当前浏览器不支持 BigInt 类型");
} else {
  console.log("当前浏览器支持 BigInt 类型");
}

如果输出的结果是 “当前浏览器不支持 BigInt 类型”，则说明当前浏览器不支持 BigInt 类型；如果输出的结果是 “当前浏览器支持 BigInt 类型”，则说明当前浏览器支持 BigInt 类型。

7. js BigInt 类型的注意事项

在使用 BigInt 类型时，需要注意以下几点：

7.1 字面量的大小限制

由于字面量形式的 BigInt 类型需要在代码编译阶段就确定大小，因此存在大小限制。在大多数浏览器中，字面量的大小限制为 2^53 – 1，超过这个范围将会产生错误。

const bigNumber = 123456789098765432109876543210987654321n; // 超过字面量大小限制，会产生错误

7.2 类型转换

在与 Number 类型进行混合运算时，BigInt 类型会被转换为 Number 类型。如果 BigInt 类型的值超出了 Number 类型的表示范围，将会丢失精度。

const a = 1234567890987654321n;
const b = Number.MAX_SAFE_INTEGER;
const result = a + b;
console.log(result); // 输出：1.2345678910000003e+18

7.3 对象和方法的限制

由于 BigInt 类型不是原始值，因此不能直接使用 Math 和 JSON 等内建对象的方法和函数。同时，也不能使用一些特殊运算符，如递增运算符（++）和递减运算符（--）。

const value = 123n;
console.log(Math.abs(value)); // 报错：TypeError: Cannot convert a BigInt value to a number

let x = 123n;
x++; // 编译错误：TypeError: Cannot convert a BigInt value to a number

7.4 慎用混合运算

在 BigInt 与 Number 的混合运算中，需要格外小心结果可能不同于预期。尤其是当 BigInt 类型的值超过了 Number 类型的表示范围时，结果将会出现丢失精度的情况。

const a = 12345678901234567890n;
const b = 98765432109876;
const result = a + b;
console.log(result); // 输出：1.2345678912358017e+19

8. js bigint总结

BigInt 类型是 JavaScript 中用于表示任意精度整数的一种特殊类型。相比于 Number 类型，BigInt 类型可以存储超出 Number 类型范围的大整数，而不会丢失精度。BigInt 类型可以与其他 BigInt 类型的值进行加、减、乘、除等运算，也可以与 Number 类型进行混合运算。然而，BigInt 类型与 Number 类型在运算规则、结果类型转换以及对象和方法的可用性方面存在一些差异和限制。在使用 BigInt 类型时，需要注意字面量的大小限制、类型转换、对象和方法的限制以及混合运算的陷阱。此外，还需要考虑浏览器的兼容性，以确保代码在不同浏览器和环境中的正常运行。

BigInt 类型的引入为 JavaScript 增加了处理大整数的能力，使得 JavaScript 在某些领域的应用场景更加广泛。在开发中，根据具体需求和情况，我们可以灵活运用 BigInt 类型来解决与大整数相关的问题。