ES11 中的 BigInt：解决 JavaScript 中的数字大小限制-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

在 JavaScript 中，数字是一种非常重要的数据类型。然而，由于 JavaScript 采用双精度浮点数格式（64位），因此它有一个固定的数字边界：$2^{53}$。在实践中，对于很多应用，这个数字边界已经足够了。但是，在涉及到大数值和精度问题的场景下，这个边界还是有一些限制的。在 ECMAScript 2020，也就是 ES11 版本中，引入了一个新的数据类型 BigInt ，以解决 JavaScript 中数字大小限制的问题。

什么是 BigInt

BigInt 是 ES11 新增的一种原始数据类型，用于表示大整数，它可以大于 $2^{53}$。在 JavaScript 中，BigInt 的一个主要应用场景是密码算法和高精度计算。

BigInt 是一个对象，使用时需要在数字后面添加一个 n ，表示这个数字是一个 BigInt。

const num = 9007199254740992n；
console.log(typeof num);  // "bigint"

BigInt 的优缺点

相对于 JavaScript 中的传统数字类型，BigInt 有一些优缺点。

优点

没有数字大小限制。由于 JavaScript 采用双精度浮点数格式，数字最大只能达到 $2^{53}$。BigInt 可以表示比 $2^{53}$ 更大的数字。
更精准的计算结果。在进行一些浮点数运算时，由于浮点数只能精确表示一些有限的小数，因此有些运算结果将保留 isprecision，造成损失。BigInt将可以避免此问题。
更高的可读性。由于BigInt在数值后添加了一个n表示，与传统数值相比具有更好的可读性。

缺点

执行时间更长。由于 BigInt 中包含大量的位数，计算机需要同时处理这些位数，因此 BigInt 结果的运算速度较慢。
内存消耗更大。BigInt 占用的内存比传统数字类型更大。

BigInt 与传统数字类型的比较

BigInt 与 JavaScript 中的传统数字类型有很多区别。

常规数字类型

传统数字类型具有处理一些简单的数字运算时的简洁和速度优势。但它们具有数字大小的限制，可能导致精度方面的问题。

const num1 = 1000000000000000000000;
const num2 = 100000000000000000000;
console.log(num1 + num2);  // 1100000000000000000000

在以上示例中，由于使用的是常规数字类型，因此计算结果产生了精度损失。

BigInt

BigInt 具有处理任意位数数字的优势，但却不能像常规数字类型那样执行简单的数字运算。

const num1 = 1000000000000000000000n;
const num2 = 100000000000000000000n;
console.log(num1 + num2);  // 1100000000000000000000n

在这个示例中，我们使用 BigInt 优化了数字精度，确保没有出现精度损失。

如何使用 BigInt

要使用 BigInt，请在数字末尾添加一个 n ，表示它是一个 BigInt 值。可以使用相同的数学操作符或函数与 BigInt 一起使用，如 +、-、*、/ 和 Math.floor 等。

以下是一些在 JavaScript 中使用 BigInt 的示例代码：

// www.javascriptcn.com code example
const bigNumber = 1000000000000000000000n;
const result = bigNumber * 123n;
console.log(result);  // 1230000000000000000000000n

const maxSafe = Number.MAX_SAFE_INTEGER;
console.log(maxSafe);  // 9007199254740991
console.log(BigInt(maxSafe));  // 9007199254740991n

const a = 2n ** 53n;
console.log(a);  // 9007199254740992n

const bigNumberString = '90000000000000000001';
console.log(BigInt(bigNumberString));  // 90000000000000000001n

以上代码包括了一些使用 BigInt 的示例，它们展示了 BigInt 处理任意大小数字的能力和与普通数字类型的差异。

结语

在 JavaScript 语言中，BigInt 是一个很有用的原始数据类型，它提供了一种更为精确的数字运算方式，可以避免传统数字类型存在的数字大小限制。匆大部分情况下，我们可以继续使用常规数字类型，但在某些特殊场景下，BigInt 可以发挥其重要作用，优化开发效率。

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ES11 中的 BigInt：解决 JavaScript 中的数字大小限制