运算符是处理数据的基本方法，用来从现有的值得到新的值。JavaScript 提供了多种运算符，本章逐一介绍这些运算符。

加法运算符

基本规则

加法运算符（+）是最常见的运算符，用来求两个数值的和。

1 + 1 // 2

JavaScript 允许非数值的相加。

true + true // 2
1 + true // 2

上面代码中，第一行是两个布尔值相加，第二行是数值与布尔值相加。这两种情况，布尔值都会自动转成数值，然后再相加。

比较特殊的是，如果是两个字符串相加，这时加法运算符会变成连接运算符，返回一个新的字符串，将两个原字符串连接在一起。

'a' + 'bc' // "abc"

如果一个运算子是字符串，另一个运算子是非字符串，这时非字符串会转成字符串，再连接在一起。

1 + 'a' // "1a"
false + 'a' // "falsea"

加法运算符是在运行时决定，到底是执行相加，还是执行连接。也就是说，运算子的不同，导致了不同的语法行为，这种现象称为“重载”（overload）。由于加法运算符存在重载，可能执行两种运算，使用的时候必须很小心。

'3' + 4 + 5 // "345"
3 + 4 + '5' // "75"

上面代码中，由于从左到右的运算次序，字符串的位置不同会导致不同的结果。

除了加法运算符，其他算术运算符（比如减法、除法和乘法）都不会发生重载。它们的规则是：所有运算子一律转为数值，再进行相应的数学运算。

1 - '2' // -1
1 * '2' // 2
1 / '2' // 0.5

上面代码中，减法、除法和乘法运算符，都是将字符串自动转为数值，然后再运算。

对象的相加

如果运算子是对象，必须先转成原始类型的值，然后再相加。

var obj = { p: 1 };
obj + 2 // "[object Object]2"

上面代码中，对象obj转成原始类型的值是[object Object]，再加2就得到了上面的结果。

对象转成原始类型的值，规则如下。

首先，自动调用对象的valueOf方法。

var obj = { p: 1 };
obj.valueOf() // { p: 1 }

一般来说，对象的valueOf方法总是返回对象自身，这时再自动调用对象的toString方法，将其转为字符串。

var obj = { p: 1 };
obj.valueOf().toString() // "[object Object]"

对象的toString方法默认返回[object Object]，所以就得到了最前面那个例子的结果。

知道了这个规则以后，就可以自己定义valueOf方法或toString方法，得到想要的结果。

var obj = {
  valueOf: function () {
    return 1;
  }
};

obj + 2 // 3

上面代码中，我们定义obj对象的valueOf方法返回1，于是obj + 2就得到了3。这个例子中，由于valueOf方法直接返回一个原始类型的值，所以不再调用toString方法。

下面是自定义toString方法的例子。

var obj = {
  toString: function () {
    return 'hello';
  }
};

obj + 2 // "hello2"

上面代码中，对象obj的toString方法返回字符串hello。前面说过，只要有一个运算子是字符串，加法运算符就变成连接运算符，返回连接后的字符串。

这里有一个特例，如果运算子是一个Date对象的实例，那么会优先执行toString方法。

var obj = new Date();
obj.valueOf = function () { return 1 };
obj.toString = function () { return 'hello' };

obj + 2 // "hello2"

上面代码中，对象obj是一个Date对象的实例，并且自定义了valueOf方法和toString方法，结果toString方法优先执行。

算术运算符

包括加法运算符在内，JavaScript 共提供10个算术运算符，用来完成基本的算术运算。

• 加法运算符：x + y
• 减法运算符： x - y
• 乘法运算符： x * y
• 除法运算符：x / y
• 指数运算符：x ** y
• 余数运算符：x % y
• 自增运算符：++x 或者 x++
• 自减运算符：--x 或者 x--
• 数值运算符： +x
• 负数值运算符：-x

减法、乘法、除法运算法比较单纯，就是执行相应的数学运算。下面介绍其他几个算术运算符。

余数运算符

余数运算符（%）返回前一个运算子被后一个运算子除，所得的余数。

12 % 5 // 2

需要注意的是，运算结果的正负号由第一个运算子的正负号决定。

-1 % 2 // -1
1 % -2 // 1

所以，为了得到负数的正确余数值，可以先使用绝对值函数。

// 错误的写法
function isOdd(n) {
  return n % 2 === 1;
}
isOdd(-5) // false
isOdd(-4) // false

// 正确的写法
function isOdd(n) {
  return Math.abs(n % 2) === 1;
}
isOdd(-5) // true
isOdd(-4) // false

余数运算符还可以用于浮点数的运算。但是，由于浮点数不是精确的值，无法得到完全准确的结果。

6.5 % 2.1
// 0.19999999999999973

自增和自减运算符

自增和自减运算符，是一元运算符，只需要一个运算子。它们的作用是将运算子首先转为数值，然后加上1或者减去1。它们会修改原始变量。

var x = 1;
++x // 2
x // 2

--x // 1
x // 1

上面代码的变量x自增后，返回2，再进行自减，返回1。这两种情况都会使得，原始变量x的值发生改变。

自增和自减运算符有一个需要注意的地方，就是放在变量之后，会先返回变量操作前的值，再进行自增/自减操作；放在变量之前，会先进行自增/自减操作，再返回变量操作后的值。

var x = 1;
var y = 1;

x++ // 1
++y // 2

上面代码中，x是先返回当前值，然后自增，所以得到1；y是先自增，然后返回新的值，所以得到2。

数值运算符，负数值运算符

数值运算符（+）同样使用加号，但它是一元运算符（只需要一个操作数），而加法运算符是二元运算符（需要两个操作数）。

数值运算符的作用在于可以将任何值转为数值（与Number函数的作用相同）。

+true // 1
+[] // 0
+{} // NaN

上面代码表示，非数值经过数值运算符以后，都变成了数值（最后一行NaN也是数值）。具体的类型转换规则，参见《数据类型转换》一章。

负数值运算符（-），也同样具有将一个值转为数值的功能，只不过得到的值正负相反。连用两个负数值运算符，等同于数值运算符。

var x = 1;
-x // -1
-(-x) // 1

上面代码最后一行的圆括号不可少，否则会变成自减运算符。

数值运算符号和负数值运算符，都会返回一个新的值，而不会改变原始变量的值。

指数运算符

指数运算符（**）完成指数运算，前一个运算子是底数，后一个运算子是指数。

2 ** 4 // 16

赋值运算符

赋值运算符（Assignment Operators）用于给变量赋值。

最常见的赋值运算符，当然就是等号（=）。

// 将 1 赋值给变量 x
var x = 1;

// 将变量 y 的值赋值给变量 x
var x = y;

赋值运算符还可以与其他运算符结合，形成变体。下面是与算术运算符的结合。

// 等同于 x = x + y
x += y

// 等同于 x = x - y
x -= y

// 等同于 x = x * y
x *= y

// 等同于 x = x / y
x /= y

// 等同于 x = x % y
x %= y

// 等同于 x = x ** y
x **= y

下面是与位运算符的结合（关于位运算符，请见后文的介绍）。

// 等同于 x = x >> y
x >>= y

// 等同于 x = x << y
x <<= y

// 等同于 x = x >>> y
x >>>= y

// 等同于 x = x & y
x &= y

// 等同于 x = x | y
x |= y

// 等同于 x = x ^ y
x ^= y

这些复合的赋值运算符，都是先进行指定运算，然后将得到值返回给左边的变量。

比较运算符

比较运算符用于比较两个值的大小，然后返回一个布尔值，表示是否满足指定的条件。

2 > 1 // true

上面代码比较2是否大于1，返回true。

注意，比较运算符可以比较各种类型的值，不仅仅是数值。

JavaScript 一共提供了8个比较运算符。

• < 小于运算符
• > 大于运算符
• <= 小于或等于运算符
• >= 大于或等于运算符
• == 相等运算符
• === 严格相等运算符
• != 不相等运算符
• !== 严格不相等运算符

这八个比较运算符分成两类：相等比较和非相等比较。两者的规则是不一样的，对于非相等的比较，算法是先看两个运算子是否都是字符串，如果是的，就按照字典顺序比较（实际上是比较 Unicode 码点）；否则，将两个运算子都转成数值，再比较数值的大小。

字符串的比较

字符串按照字典顺序进行比较。

'cat' > 'dog' // false
'cat' > 'catalog' // false

JavaScript 引擎内部首先比较首字符的 Unicode 码点。如果相等，再比较第二个字符的 Unicode 码点，以此类推。

'cat' > 'Cat' // true'

上面代码中，小写的c的 Unicode 码点（99）大于大写的C的 Unicode 码点（67），所以返回true。

由于所有字符都有 Unicode 码点，因此汉字也可以比较。

'大' > '小' // false

上面代码中，“大”的 Unicode 码点是22823，“小”是23567，因此返回false。

非字符串的比较

（1）原始类型的值

两个原始类型的值的比较，除了相等运算符（==）和严格相等运算符（===），其他比较运算符都是先转成数值再比较。

5 > '4' // true
// 等同于 5 > Number('4')
// 即 5 > 4

true > false // true
// 等同于 Number(true) > Number(false)
// 即 1 > 0

2 > true // true
// 等同于 2 > Number(true)
// 即 2 > 1

上面代码中，字符串和布尔值都会先转成数值，再进行比较。

这里有一个特殊情况，即任何值（包括NaN本身）与NaN比较，返回的都是false。

1 > NaN // false
1 <= NaN // false
'1' > NaN // false
'1' <= NaN // false
NaN > NaN // false
NaN <= NaN // false

（2）对象

如果运算子是对象，会转为原始类型的值，再进行比较。

对象转换成原始类型的值，算法是先调用valueOf方法；如果返回的还是对象，再接着调用toString方法，详细解释参见《数据类型的转换》一章。

var x = [2];
x > '11' // true
// 等同于 [2].valueOf().toString() > '11'
// 即 '2' > '11'

x.valueOf = function () { return '1' };
x > '11' // false
// 等同于 [2].valueOf() > '11'
// 即 '1' > '11'

两个对象之间的比较也是如此。

[2] > [1] // true
// 等同于 [2].valueOf().toString() > [1].valueOf().toString()
// 即 '2' > '1'

[2] > [11] // true
// 等同于 [2].valueOf().toString() > [11].valueOf().toString()
// 即 '2' > '11'

{x: 2} >= {x: 1} // true
// 等同于 {x: 2}.valueOf().toString() >= {x: 1}.valueOf().toString()
// 即 '[object Object]' >= '[object Object]'

注意，Date 对象实例用于比较时，是先调用toString方法。如果返回的不是原始类型的值，再接着对返回值调用valueOf方法。

严格相等运算符

JavaScript 提供两种相等运算符：==和===。

简单说，它们的区别是相等运算符（==）比较两个值是否相等，严格相等运算符（===）比较它们是否为“同一个值”。如果两个值不是同一类型，严格相等运算符（===）直接返回false，而相等运算符（==）会将它们转换成同一个类型，再用严格相等运算符进行比较。

严格相等运算符的算法如下。

（1）不同类型的值

如果两个值的类型不同，直接返回false。

1 === "1" // false
true === "true" // false

上面代码比较数值的1与字符串的“1”、布尔值的true与字符串"true"，因为类型不同，结果都是false。

（2）同一类的原始类型值

同一类型的原始类型的值（数值、字符串、布尔值）比较时，值相同就返回true，值不同就返回false。

1 === 0x1 // true

上面代码比较十进制的1与十六进制的1，因为类型和值都相同，返回true。

需要注意的是，NaN与任何值都不相等（包括自身）。另外，正0等于负0。

NaN === NaN  // false
+0 === -0 // true

（3）复合类型值

两个复合类型（对象、数组、函数）的数据比较时，不是比较它们的值是否相等，而是比较它们是否指向同一个地址。

{} === {} // false
[] === [] // false
(function () {} === function () {}) // false

上面代码分别比较两个空对象、两个空数组、两个空函数，结果都是不相等。原因是对于复合类型的值，严格相等运算比较的是，它们是否引用同一个内存地址，而运算符两边的空对象、空数组、空函数的值，都存放在不同的内存地址，结果当然是false。

如果两个变量引用同一个对象，则它们相等。

var v1 = {};
var v2 = v1;
v1 === v2 // true

注意，对于两个对象的比较，严格相等运算符比较的是地址，而大于或小于运算符比较的是值。

new Date() > new Date() // false
new Date() < new Date() // false
new Date() === new Date() // false

上面的三个表达式，前两个比较的是值，最后一个比较的是地址，所以都返回false。

（4）undefined 和 null

undefined和null与自身严格相等。

undefined === undefined // true
null === null // true

由于变量声明后默认值是undefined，因此两个只声明未赋值的变量是相等的。

var v1;
var v2;
v1 === v2 // true

（5）严格不相等运算符

严格相等运算符有一个对应的“严格不相等运算符”（!==），它的算法就是先求严格相等运算符的结果，然后返回相反值。

1 !== '1' // true

相等运算符

相等运算符用来比较相同类型的数据时，与严格相等运算符完全一样。

比较不同类型的数据时，相等运算符会先将数据进行类型转换，然后再用严格相等运算符比较。类型转换规则如下。

（1）原始类型的值

原始类型的数据会转换成数值类型再进行比较。

1 == true // true
// 等同于 1 === Number(true)

0 == false // true
// 等同于 0 === Number(false)

2 == true // false
// 等同于 2 === Number(true)

2 == false // false
// 等同于 2 === Number(false)

'true' == true // false
// 等同于 Number('true') === Number(true)
// 等同于 NaN === 1

'' == 0 // true
// 等同于 Number('') === 0
// 等同于 0 === 0

'' == false  // true
// 等同于 Number('') === Number(false)
// 等同于 0 === 0

'1' == true  // true
// 等同于 Number('1') === Number(true)
// 等同于 1 === 1

'\n  123  \t' == 123 // true
// 因为字符串转为数字时，省略前置和后置的空格

上面代码将字符串和布尔值都转为数值，然后再进行比较。具体的字符串与布尔值的类型转换规则，参见《数据类型转换》一章。

（2）对象与原始类型值比较

对象（这里指广义的对象，包括数组和函数）与原始类型的值比较时，对象转化成原始类型的值，再进行比较。

[1] == 1 // true
// 等同于 Number([1]) == 1

[1] == '1' // true
// 等同于 String([1]) == Number('1')

[1] == true // true
// 等同于 Number([1]) == Number(true)

上面代码中，数组[1]与数值进行比较，会先转成数值，再进行比较；与字符串进行比较，会先转成字符串，再进行比较；与布尔值进行比较，两个运算子都会先转成数值，然后再进行比较。

（3）undefined 和 null

undefined和null与其他类型的值比较时，结果都为false，它们互相比较时结果为true。

false == null // false
false == undefined // false

0 == null // false
0 == undefined // false

undefined == null // true

绝大多数情况下，对象与undefined和null比较，都返回false。只有在对象转为原始值得到undefined时，才会返回true，这种情况是非常罕见的。

（4）相等运算符的缺点

相等运算符隐藏的类型转换，会带来一些违反直觉的结果。

0 == ''             // true
0 == '0'            // true

2 == true           // false
2 == false          // false

false == 'false'    // false
false == '0'        // true

false == undefined  // false
false == null       // false
null == undefined   // true

' \t\r\n ' == 0     // true

上面这些表达式都很容易出错，因此不要使用相等运算符（==），最好只使用严格相等运算符（===）。

（5）不相等运算符

相等运算符有一个对应的“不相等运算符”（!=），两者的运算结果正好相反。

1 != '1' // false

布尔运算符

布尔运算符用于将表达式转为布尔值，一共包含四个运算符。

• 取反运算符：!
• 且运算符：&&
• 或运算符：||
• 三元运算符：?:

取反运算符（!）

取反运算符是一个感叹号，用于将布尔值变为相反值，即true变成false，false变成true。

!true // false
!false // true

对于非布尔值，取反运算符会将其转为布尔值。可以这样记忆，以下六个值取反后为true，其他值都为false。

• undefined
• null
• false
• 0
• NaN
• 空字符串（''）

!undefined // true
!null // true
!0 // true
!NaN // true
!"" // true

!54 // false
!'hello' // false
![] // false
!{} // false

上面代码中，不管什么类型的值，经过取反运算后，都变成了布尔值。

如果对一个值连续做两次取反运算，等于将其转为对应的布尔值，与Boolean函数的作用相同。这是一种常用的类型转换的写法。

!!x
// 等同于
Boolean(x)

上面代码中，不管x是什么类型的值，经过两次取反运算后，变成了与Boolean函数结果相同的布尔值。所以，两次取反就是将一个值转为布尔值的简便写法。

且运算符（&&）

且运算符（&&）往往用于多个表达式的求值。

它的运算规则是：如果第一个运算子的布尔值为true，则返回第二个运算子的值（注意是值，不是布尔值）；如果第一个运算子的布尔值为false，则直接返回第一个运算子的值，且不再对第二个运算子求值。

't' && '' // ""
't' && 'f' // "f"
't' && (1 + 2) // 3
'' && 'f' // ""
'' && '' // ""

var x = 1;
(1 - 1) && ( x += 1) // 0
x // 1

上面代码的最后一个例子，由于且运算符的第一个运算子的布尔值为false，则直接返回它的值0，而不再对第二个运算子求值，所以变量x的值没变。

这种跳过第二个运算子的机制，被称为“短路”。有些程序员喜欢用它取代if结构，比如下面是一段if结构的代码，就可以用且运算符改写。

if (i) {
  doSomething();
}

// 等价于

i && doSomething();

上面代码的两种写法是等价的，但是后一种不容易看出目的，也不容易除错，建议谨慎使用。

且运算符可以多个连用，这时返回第一个布尔值为false的表达式的值。

true && 'foo' && '' && 4 && 'foo' && true
// ''

上面代码中，第一个布尔值为false的表达式为第三个表达式，所以得到一个空字符串。

或运算符（||）

且运算符（||）也就是用于多个表达式的求值。

它的运算规则是：如果第一个运算子的布尔值为true，则返回第一个运算子的值，且不再对第二个运算子求值；如果第一个运算子的布尔值为false，则返回第二个运算子的值。

't' || '' // "t"
't' || 'f' // "t"
'' || 'f' // "f"
'' || '' // ""

短路规则对这个运算符也适用。

var x = 1;
true || (x = 2) // true
x // 1

上面代码中，且运算符的第一个运算子为true，所以直接返回true，不再运行第二个运算子。所以，x的值没有改变。这种只通过第一个表达式的值，控制是否运行第二个表达式的机制，就称为“短路”（short-cut）。

或运算符可以多个连用，这时返回第一个布尔值为true的表达式的值。

false || 0 || '' || 4 || 'foo' || true
// 4

上面代码中第一个布尔值为true的表达式是第四个表达式，所以得到数值4。

或运算符常用于为一个变量设置默认值。

function saveText(text) {
  text = text || '';
  // ...
}

// 或者写成
saveText(this.text || '')

上面代码表示，如果函数调用时，没有提供参数，则该参数默认设置为空字符串。

三元条件运算符（?:）

三元条件运算符由问号（?）和冒号（:）组成，分隔三个表达式。它是 JavaScript 语言唯一一个需要三个运算子的运算符。如果第一个表达式的布尔值为true，则返回第二个表达式的值，否则返回第三个表达式的值。

't' ? 'hello' : 'world' // "hello"
0 ? 'hello' : 'world' // "world"

上面代码的t和0的布尔值分别为true和false，所以分别返回第二个和第三个表达式的值。

通常来说，三元条件表达式与if...else语句具有同样表达效果，前者可以表达的，后者也能表达。但是两者具有一个重大差别，if...else是语句，没有返回值；三元条件表达式是表达式，具有返回值。所以，在需要返回值的场合，只能使用三元条件表达式，而不能使用if..else。

console.log(true ? 'T' : 'F');

上面代码中，console.log方法的参数必须是一个表达式，这时就只能使用三元条件表达式。如果要用if...else语句，就必须改变整个代码写法了。

位运算符

概述

位运算符用于直接对二进制位进行计算，一共有7个。

• 二进制或运算符（or）：符号为|，表示若两个二进制位都为0，则结果为0，否则为1。
• 二进制与运算符（and）：符号为&，表示若两个二进制位都为1，则结果为1，否则为0。
• 二进制否运算符（not）：符号为~，表示对一个二进制位取反。
• 异或运算符（xor）：符号为^，表示若两个二进制位不相同，则结果为1，否则为0。
• 左移运算符（left shift）：符号为<<，详见下文解释。
• 右移运算符（right shift）：符号为>>，详见下文解释。
• 带符号位的右移运算符（zero filled right shift）：符号为>>>，详见下文解释。

这些位运算符直接处理每一个比特位（bit），所以是非常底层的运算，好处是速度极快，缺点是很不直观，许多场合不能使用它们，否则会使代码难以理解和查错。

有一点需要特别注意，位运算符只对整数起作用，如果一个运算子不是整数，会自动转为整数后再执行。另外，虽然在 JavaScript 内部，数值都是以64位浮点数的形式储存，但是做位运算的时候，是以32位带符号的整数进行运算的，并且返回值也是一个32位带符号的整数。

i = i | 0;

上面这行代码的意思，就是将i（不管是整数或小数）转为32位整数。

利用这个特性，可以写出一个函数，将任意数值转为32位整数。

function toInt32(x) {
  return x | 0;
}

上面这个函数将任意值与0进行一次或运算，这个位运算会自动将一个值转为32位整数。下面是这个函数的用法。

toInt32(1.001) // 1
toInt32(1.999) // 1
toInt32(1) // 1
toInt32(-1) // -1
toInt32(Math.pow(2, 32) + 1) // 1
toInt32(Math.pow(2, 32) - 1) // -1

上面代码中，toInt32可以将小数转为整数。对于一般的整数，返回值不会有任何变化。对于大于2的32次方的整数，大于32位的数位都会被舍去。

二进制或运算符

二进制或运算符（|）逐位比较两个运算子，两个二进制位之中只要有一个为1，就返回1，否则返回0。

0 | 3 // 3

上面代码中，0和3的二进制形式分别是00和11，所以进行二进制或运算会得到11（即3）。

位运算只对整数有效，遇到小数时，会将小数部分舍去，只保留整数部分。所以，将一个小数与0进行二进制或运算，等同于对该数去除小数部分，即取整数位。

2.9 | 0 // 2
-2.9 | 0 // -2

需要注意的是，这种取整方法不适用超过32位整数最大值2147483647的数。

2147483649.4 | 0;
// -2147483647

二进制与运算符

二进制与运算符（|）的规则是逐位比较两个运算子，两个二进制位之中只要有一个位为0，就返回0，否则返回1。

0 & 3 // 0

上面代码中，0（二进制00）和3（二进制11）进行二进制与运算会得到00（即0）。

二进制否运算符

二进制否运算符（~）将每个二进制位都变为相反值（0变为1，1变为0）。它的返回结果有时比较难理解，因为涉及到计算机内部的数值表示机制。

~ 3 // -4

上面表达式对3进行二进制否运算，得到-4。之所以会有这样的结果，是因为位运算时，JavaScirpt 内部将所有的运算子都转为32位的二进制整数再进行运算。

3的32位整数形式是00000000000000000000000000000011，二进制否运算以后得到11111111111111111111111111111100。由于第一位（符号位）是1，所以这个数是一个负数。JavaScript 内部采用补码形式表示负数，即需要将这个数减去1，再取一次反，然后加上负号，才能得到这个负数对应的10进制值。这个数减去1等于11111111111111111111111111111011，再取一次反得到00000000000000000000000000000100，再加上负号就是-4。考虑到这样的过程比较麻烦，可以简单记忆成，一个数与自身的取反值相加，等于-1。

~ -3 // 2

上面表达式可以这样算，-3的取反值等于-1减去-3，结果为2。

对一个整数连续两次二进制否运算，得到它自身。

~~3 // 3

所有的位运算都只对整数有效。二进制否运算遇到小数时，也会将小数部分舍去，只保留整数部分。所以，对一个小数连续进行两次二进制否运算，能达到取整效果。

~~2.9 // 2
~~47.11 // 47
~~1.9999 // 1
~~3 // 3

使用二进制否运算取整，是所有取整方法中最快的一种。

对字符串进行二进制否运算，JavaScript 引擎会先调用Number函数，将字符串转为数值。

// 相当于~Number('011')
~'011'  // -12

// 相当于~Number('42 cats')
~'42 cats' // -1

// 相当于~Number('0xcafebabe')
~'0xcafebabe' // 889275713

// 相当于~Number('deadbeef')
~'deadbeef' // -1

Number函数将字符串转为数值的规则，参见《数据的类型转换》一章。

对于其他类型的值，二进制否运算也是先用Number转为数值，然后再进行处理。

// 相当于 ~Number([])
~[] // -1

// 相当于 ~Number(NaN)
~NaN // -1

// 相当于 ~Number(null)
~null // -1

异或运算

异或运算（^）在两个二进制位不同时返回1，相同时返回0。

0 ^ 3 // 3

上面表达式中，0（二进制00）与3（二进制11）进行异或运算，它们每一个二进制位都不同，所以得到11（即3）。

“异或运算”有一个特殊运用，连续对两个数a和b进行三次异或运算，a^=b; b^=a; a^=b;，可以互换它们的值。这意味着，使用“异或运算”可以在不引入临时变量的前提下，互换两个变量的值。

var a = 10;
var b = 99;

a ^= b, b ^= a, a ^= b;

a // 99
b // 10

这是互换两个变量的值的最快方法。

异或运算也可以用来取整。

12.9 ^ 0 // 12

左移运算符

左移运算符（<<）表示将一个数的二进制值向左移动指定的位数，尾部补0，即乘以2的指定次方（最高位即符号位不参与移动）。

// 4 的二进制形式为100，
// 左移一位为1000（即十进制的8）
// 相当于乘以2的1次方
4 << 1
// 8

-4 << 1
// -8

上面代码中，-4左移一位得到-8，是因为-4的二进制形式是11111111111111111111111111111100，左移一位后得到11111111111111111111111111111000，该数转为十进制（减去1后取反，再加上负号）即为-8。

如果左移0位，就相当于将该数值转为32位整数，等同于取整，对于正数和负数都有效。

13.5 << 0
// 13

-13.5 << 0
// -13

左移运算符用于二进制数值非常方便。

var color = {r: 186, g: 218, b: 85};

// RGB to HEX
// (1 << 24)的作用为保证结果是6位数
var rgb2hex = function(r, g, b) {
  return '#' + ((1 << 24) + (r << 16) + (g << 8) + b)
    .toString(16) // 先转成十六进制，然后返回字符串
    .substr(1);   // 去除字符串的最高位，返回后面六个字符串
}

rgb2hex(color.r, color.g, color.b)
// "#bada55"

上面代码使用左移运算符，将颜色的 RGB 值转为 HEX 值。

右移运算符

右移运算符（>>）表示将一个数的二进制值向右移动指定的位数，头部补0，即除以2的指定次方（最高位即符号位不参与移动）。

4 >> 1
// 2
/*
// 因为4的二进制形式为 00000000000000000000000000000100，
// 右移一位得到 00000000000000000000000000000010，
// 即为十进制的2
*/

-4 >> 1
// -2
/*
// 因为-4的二进制形式为 11111111111111111111111111111100，
// 右移一位，头部补1，得到 11111111111111111111111111111110,
// 即为十进制的-2
*/

右移运算可以模拟 2 的整除运算。

5 >> 1
// 2
// 相当于 5 / 2 = 2

21 >> 2
// 5
// 相当于 21 / 4 = 5

21 >> 3
// 2
// 相当于 21 / 8 = 2

21 >> 4
// 1
// 相当于 21 / 16 = 1

带符号位的右移运算符

带符号位的右移运算符（>>>）表示将一个数的二进制形式向右移动，包括符号位也参与移动，头部补0。所以，该运算总是得到正值。对于正数，该运算的结果与右移运算符（>>）完全一致，区别主要在于负数。

4 >>> 1
// 2

-4 >>> 1
// 2147483646
/*
// 因为-4的二进制形式为11111111111111111111111111111100，
// 带符号位的右移一位，得到01111111111111111111111111111110，
// 即为十进制的2147483646。
*/

这个运算实际上将一个值转为32位无符号整数。

查看一个负整数在计算机内部的储存形式，最快的方法就是使用这个运算符。

-1 >>> 0 // 4294967295

上面代码表示，-1作为32位整数时，内部的储存形式使用无符号整数格式解读，值为 4294967295（即(2^32)-1，等于11111111111111111111111111111111）。

开关作用

位运算符可以用作设置对象属性的开关。

假定某个对象有四个开关，每个开关都是一个变量。那么，可以设置一个四位的二进制数，它的每个位对应一个开关。

var FLAG_A = 1; // 0001
var FLAG_B = 2; // 0010
var FLAG_C = 4; // 0100
var FLAG_D = 8; // 1000

上面代码设置 A、B、C、D 四个开关，每个开关分别占有一个二进制位。

然后，就可以用二进制与运算检验，当前设置是否打开了指定开关。

var flags = 5; // 二进制的0101

if (flags & FLAG_C) {
  // ...
}
// 0101 & 0100 => 0100 => true

上面代码检验是否打开了开关C。如果打开，会返回true，否则返回false。

现在假设需要打开A、B、D三个开关，我们可以构造一个掩码变量。

var mask = FLAG_A | FLAG_B | FLAG_D;
// 0001 | 0010 | 1000 => 1011

上面代码对A、B、D三个变量进行二进制或运算，得到掩码值为二进制的1011。

有了掩码，二进制或运算可以确保打开指定的开关。

flags = flags | mask;

二进制与运算可以将当前设置中凡是与开关设置不一样的项，全部关闭。

flags = flags & mask;

异或运算可以切换（toggle）当前设置，即第一次执行可以得到当前设置的相反值，再执行一次又得到原来的值。

flags = flags ^ mask;

二进制否运算可以翻转当前设置，即原设置为0，运算后变为1；原设置为1，运算后变为0。

flags = ~flags;

其他运算符

void 运算符

void运算符的作用是执行一个表达式，然后不返回任何值，或者说返回undefined。

void 0 // undefined
void(0) // undefined

上面是void运算符的两种写法，都正确。建议采用后一种形式，即总是使用圆括号。因为void运算符的优先性很高，如果不使用括号，容易造成错误的结果。比如，void 4 + 7实际上等同于(void 4) + 7。

下面是void运算符的一个例子。

var x = 3;
void (x = 5) //undefined
x // 5

这个运算符的主要用途是浏览器的书签工具（bookmarklet），以及在超级链接中插入代码防止网页跳转。

请看下面的代码。

<script>
function f() {
  console.log('Hello World');
}
</script>
<a href="http://example.com" onclick="f(); return false;">点击</a>

上面代码中，点击链接后，会先执行onclick的代码，由于onclick返回false，所以浏览器不会跳转到 example.com。

void运算符可以取代上面的写法。

<a href="javascript: void(f())">文字</a>

下面是一个更实际的例子，用户点击链接提交表单，但是不产生页面跳转。

<a href="javascript: void(document.form.submit())">
  提交
</a>

逗号运算符

逗号运算符用于对两个表达式求值，并返回后一个表达式的值。

'a', 'b' // "b"

var x = 0;
var y = (x++, 10);
x // 1
y // 10

上面代码中，逗号运算符返回后一个表达式的值。

运算顺序

优先级

JavaScript 各种运算符的优先级别（Operator Precedence）是不一样的。优先级高的运算符先执行，优先级低的运算符后执行。

4 + 5 * 6 // 34

上面的代码中，乘法运算符（*）的优先性高于加法运算符（+），所以先执行乘法，再执行加法，相当于下面这样。

4 + (5 * 6) // 34

如果多个运算符混写在一起，常常会导致令人困惑的代码。

var x = 1;
var arr = [];

var y = arr.length <= 0 || arr[0] === undefined ? x : arr[0];

上面代码中，变量y的值就很难看出来，因为这个表达式涉及5个运算符，到底谁的优先级最高，实在不容易记住。

根据语言规格，这五个运算符的优先级从高到低依次为：小于等于（<=)、严格相等（===）、或（||）、三元（?:）、等号（=）。因此上面的表达式，实际的运算顺序如下。

var y = ((arr.length <= 0) || (arr[0] === undefined)) ? x : arr[0];

记住所有运算符的优先级，是非常难的，也是没有必要的。

圆括号的作用

圆括号（()）可以用来提高运算的优先级，因为它的优先级是最高的，即圆括号中的表达式会第一个运算。

(4 + 5) * 6 // 54

上面代码中，由于使用了圆括号，加法会先于乘法执行。

运算符的优先级别十分繁杂，且都是硬性规定，因此建议总是使用圆括号，保证运算顺序清晰可读，这对代码的维护和除错至关重要。

顺便说一下，圆括号不是运算符，而是一种语法结构。它一共有两种用法：一种是把表达式放在圆括号之中，提升运算的优先级；另一种是跟在函数的后面，作用是调用函数。

注意，因为圆括号不是运算符，所以不具有求值作用，只改变运算的优先级。

var x = 1;
(x) = 2;

上面代码的第二行，如果圆括号具有求值作用，那么就会变成1 = 2，这是会报错了。但是，上面的代码可以运行，这验证了圆括号只改变优先级，不会求值。

这也意味着，如果整个表达式都放在圆括号之中，那么不会有任何效果。

(exprssion)
// 等同于
expression

函数放在圆括号中，会返回函数本身。如果圆括号紧跟在函数的后面，就表示调用函数。

function f() {
  return 1;
}

(f) // function f(){return 1;}
f() // 1

上面代码中，函数放在圆括号之中会返回函数本身，圆括号跟在函数后面则是调用函数。

圆括号之中，只能放置表达式，如果将语句放在圆括号之中，就会报错。

(var a = 1)
// SyntaxError: Unexpected token var

左结合与右结合

对于优先级别相同的运算符，大多数情况，计算顺序总是从左到右，这叫做运算符的“左结合”（left-to-right associativity），即从左边开始计算。

x + y + z

上面代码先计算最左边的x与y的和，然后再计算与z的和。

但是少数运算符的计算顺序是从右到左，即从右边开始计算，这叫做运算符的“右结合”（right-to-left associativity）。其中，最主要的是赋值运算符（=）和三元条件运算符（?:）。

w = x = y = z;
q = a ? b : c ? d : e ? f : g;

上面代码的运算结果，相当于下面的样子。

w = (x = (y = z));
q = a ? b : (c ? d : (e ? f : g));

上面的两行代码，各有三个等号运算符和三个三元运算符，都是先计算最右边的那个运算符。

参考链接

• Michal Budzynski, JavaScript: The less known parts. Bitwise Operators
• Axel Rauschmayer, Basic JavaScript for the impatient programmer
• Mozilla Developer Network, Bitwise Operators