Question

我正在寻找一种在JavaScript中对64位整数执行按位AND的方法。

JavaScript会将其所有double值转换为带符号的32位整数，以执行按位运算（details here）。

Answer 1

Javascript将所有数字表示为64位double precision IEEE 754 floating point numbers（请参阅ECMAscript spec，第8.5节。）可以精确编码最多2 ^ 53的所有正整数。较大的整数会将其最低有效位削减。这就留下了如何在Javascript中表示64位整数的问题 - 原生数字数据类型显然不能精确地表示64位整数。

以下说明了这一点。虽然javascript 出现以便能够解析表示64位数字的十六进制数字，但基础数字表示不能保存64位。在浏览器中尝试以下操作：

<html>
  <head>
    <script language="javascript">
      function showPrecisionLimits() {
        document.getElementById("r50").innerHTML = 0x0004000000000001 - 0x0004000000000000;
        document.getElementById("r51").innerHTML = 0x0008000000000001 - 0x0008000000000000;
        document.getElementById("r52").innerHTML = 0x0010000000000001 - 0x0010000000000000;
        document.getElementById("r53").innerHTML = 0x0020000000000001 - 0x0020000000000000;
        document.getElementById("r54").innerHTML = 0x0040000000000001 - 0x0040000000000000;
      }
    </script>
  </head>
  <body onload="showPrecisionLimits()">
    <p>(2^50+1) - (2^50) = <span id="r50"></span></p>
    <p>(2^51+1) - (2^51) = <span id="r51"></span></p>
    <p>(2^52+1) - (2^52) = <span id="r52"></span></p>
    <p>(2^53+1) - (2^53) = <span id="r53"></span></p>
    <p>(2^54+1) - (2^54) = <span id="r54"></span></p>
  </body>
</html>

在Firefox，Chrome和IE中我得到以下内容。如果数字以完整的64位荣耀存储，那么对于所有的减法，结果应该是1。相反，你可以看到2 ^ 53 + 1和2 ^ 53之间的差异是如何丢失的。

(2^50+1) - (2^50) = 1
(2^51+1) - (2^51) = 1
(2^52+1) - (2^52) = 1
(2^53+1) - (2^53) = 0
(2^54+1) - (2^54) = 0

那你能做什么？

如果选择将64位整数表示为两个32位数，则应用按位AND就像将2位AND位应用于低位和高位32位“单词”一样简单。

例如：

var a = [ 0x0000ffff, 0xffff0000 ];
var b = [ 0x00ffff00, 0x00ffff00 ];
var c = [ a[0] & b[0], a[1] & b[1] ];

document.body.innerHTML = c[0].toString(16) + ":" + c[1].toString(16);

得到你：

ff00:ff0000

Answer 2

这是AND int64数字的代码，您可以用其他按位运算替换AND

function and(v1, v2) {
    var hi = 0x80000000;
    var low = 0x7fffffff;
    var hi1 = ~~(v1 / hi);
    var hi2 = ~~(v2 / hi);
    var low1 = v1 & low;
    var low2 = v2 & low;
    var h = hi1 & hi2;
    var l = low1 & low2;
    return h*hi + l;
}

Answer 3

Javascript不支持开箱即用的64位整数。这就是我最终做的事情：

在github上找到long.js，一个自包含的Long实现。
将表示64位数字的字符串值转换为Long。
提取高32位值和低32位值
在高和低位之间按位和，单独
从低位和高位

Long

如果数字是＆gt; 0然后两个数字之间存在相关性

注意：要使下面的代码示例正常工作，您需要加载 long.js

// Handy to output leading zeros to make it easier to compare the bits when outputting to the console
function zeroPad(num, places){
    var zero = places - num.length + 1;
  return Array(+(zero > 0 && zero)).join('0') + num;
}

// 2^3 = 8
var val1 = Long.fromString('8', 10);
var val1High = val1.getHighBitsUnsigned();
var val1Low = val1.getLowBitsUnsigned();

// 2^61 = 2305843009213693960
var val2 = Long.fromString('2305843009213693960', 10);
var val2High = val2.getHighBitsUnsigned();
var val2Low = val2.getLowBitsUnsigned();

console.log('2^3 & (2^3 + 2^63)')
console.log(zeroPad(val1.toString(2), 64));
console.log(zeroPad(val2.toString(2), 64));

var bitwiseAndResult = Long.fromBits(val1Low & val2Low, val1High & val2High, true);

console.log(bitwiseAndResult);
console.log(zeroPad(bitwiseAndResult.toString(2), 64));
console.log('Correlation betwen val1 and val2 ?');
console.log(bitwiseAndResult > 0);

控制台输出：

2 ^ 3

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001000

2 ^ 3 + 2 ^ 63

0010000000000000000000000000000000000000000000000000000000001000

2 ^ 3＆amp; （2 ^ 3 + 2 ^ 63）

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001000

val1和val2之间的相关性？

真

Answer 4

Closure库的goog.math.Long采用按位add()方法。

Answer 5

现在可以使用新的BigInt内置数字类型完成此操作。 BigInt当前（2019年7月）仅在某些浏览器中可用，有关详细信息，请参见以下链接：

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/BigInt

我已经在Chrome 67中使用BigInts测试了按位操作，并且可以确认它们可以按预期使用最多64位值。

在64位整数的Javascript中按位AND

5 个答案: