内置对象 - BigInt 对象 - 大整数类型的表示与运算

前端 - Javascript 《内置对象 - BigInt 对象 - 大整数类型的表示与运算》

在 JavaScript 中，处理数值是一项常见的任务。然而，在 ES2020 之前，JavaScript 只有一种数值类型——Number，它遵循 IEEE 754 双精度 64 位浮点数标准，这就导致它能精确表示的整数范围是有限的。为了解决这个问题，ES2020 引入了一种新的原始数据类型：BigInt，它可以表示任意大的整数。

1. 创建 BigInt

1.1 使用后缀 n

在数字后面直接添加 n 就可以将其转换为 BigInt 类型。

const bigIntNum = 12345678901234567890n;
console.log(typeof bigIntNum); // 输出: "bigint"

1.2 使用 BigInt() 构造函数

也可以使用 BigInt() 函数将其他类型的值转换为 BigInt。

const num = 123;
const bigIntFromNum = BigInt(num);
console.log(bigIntFromNum); // 输出: 123n
const str = "98765432109876543210";
const bigIntFromString = BigInt(str);
console.log(bigIntFromString); // 输出: 98765432109876543210n

2. 基本运算

BigInt 支持常见的数学运算，包括加法（+）、减法（-）、乘法（*）、除法（/）、取余（%）和幂运算（**）。

2.1 加法

const a = 10n;
const b = 20n;
const sum = a + b;
console.log(sum); // 输出: 30n

2.2 除法

需要注意的是，BigInt 除法会向下取整。

const dividend = 15n;
const divisor = 2n;
const quotient = dividend / divisor;
console.log(quotient); // 输出: 7n

2.3 幂运算

const base = 2n;
const exponent = 10n;
const result = base ** exponent;
console.log(result); // 输出: 1024n

3. 比较运算

BigInt 可以使用比较运算符（如 <、>、<=、>=、==、===）进行比较。

const x = 10n;
const y = 20n;
console.log(x < y); // 输出: true
console.log(x === 10n); // 输出: true

4. 与 Number 类型的区别

4.1 精度问题

Number 类型在处理大整数时会出现精度丢失的问题，而 BigInt 可以精确表示任意大的整数。

const largeNumber = 9007199254740991;
const largeNumberPlusOne = largeNumber + 1;
console.log(largeNumber === largeNumberPlusOne); // 输出: true
const largeBigInt = 9007199254740991n;
const largeBigIntPlusOne = largeBigInt + 1n;
console.log(largeBigInt === largeBigIntPlusOne); // 输出: false

4.2 不能混合运算

BigInt 和 Number 类型不能直接进行混合运算，需要先进行类型转换。

const num = 10;
const bigInt = 20n;
// 以下代码会报错
// const wrongResult = num + bigInt; 
const correctResult = BigInt(num) + bigInt;
console.log(correctResult); // 输出: 30n

5. 应用场景

5.1 加密算法

在加密算法中，经常需要处理非常大的整数，BigInt 可以满足这种需求。

5.2 金融计算

金融领域的计算可能涉及到非常大的金额，使用 BigInt 可以避免精度丢失。

总结

BigInt 为 JavaScript 处理大整数提供了强大的支持，在需要精确表示大整数的场景中，它是一个非常有用的工具。开发者在使用时需要注意其与 Number 类型的区别，避免出现类型不匹配的错误。