超出JavaScript安全整数限制的数字计算-BigInt
JavaScript中的基本数据类Number是双精度浮点数,它可以表示的最大安全范围是正负9007199254740991,也就是2的53次方减一,在浏览器控制台分别输入Number.MAX_SAFE_INTEGER和Number.MIN_SAFE_INTEGER可查看对应的最大/小值
const max = Number.MAX_SAFE_INTEGER; // → 9_007_199_254_740_991 // 注意:为了便于阅读,我使用下划线作为分隔符将这些数字分组为千位数。数字文字分隔符提案对普通的JavaScript数字文字使用正确。
将这个最大值加一,可以得到预期的结果:
max + 1; // → 9_007_199_254_740_992 ✅
但是,如果我们再次增加它,结果不再可以完全表示为JavaScript Number
:
max + 2; // → 9_007_199_254_740_992 ❌
我们会发现max+1和max+2的结果一样。只要我们在JavaScript中获得这个特定的值,就无法判断它是否准确。对安全整数范围以外的整数(即从Number.MIN_SAFE_INTEGER
到Number.MAX_SAFE_INTEGER
)的任何计算可能会失去精度。出于这个原因,我们只能依靠安全范围内的数字整数值。
BigInt
BigInt
是JavaScript中的一个新的原始类型,可以用任意精度表示整数。使用BigInt
,即使超出JavaScript Number
的安全整数限制,也可以安全地存储和操作大整数。
chrome 67+开始支持BigInt,本文所有demo都是基于chrome 67。
要创建一个BigInt
,在数字后面添加n后缀即可,例如,123
变成123n
。全局BigInt(number)
函数可以用来将Number转换成BigInt
。换句话说,BigInt(123) === 123n
。让我们用这两种技术来解决我们之前遇到的问题:
BigInt(Number.MAX_SAFE_INTEGER) + 2n; // → 9_007_199_254_740_993n ✅
我们将两个Number
相乘:
1234567890123456789 * 123; // → 151851850485185200000 ❌
查看上面两个数字,末尾分别是9和3,9*3=27,然而结果末尾却是000,明显是错误的,让我们用BigInt
代替:
1234567890123456789n * 123n; // → 151851850485185185047n ✅
这次我们得到了正确的结果。
Number
的安全整数限制不适用于BigInt
。因此,BigInt
我们可以执行正确的整数运算而不必担心失去精度。
BigInt
是JavaScript语言中的一个原始类型。因此,可以使用typeof
操作符检测到这种类型:
typeof 123; // → 'number' typeof 123n; // → 'bigint'
因为BigInt
s是一个单独的类型,所以a BigInt
永远不会等于a Number
,例如 42n !== 42
。要比较a BigInt
和a Number
,在比较之前将其中一个转换为另一个的类型或使用abstract equal(==
):