一文详细聊聊js新增基本类型BigInt

前言

BigInt是JavaScript中引入的一种新的基本数据类型，主要用于表示任意精度格式的整数。它可以安全地存储和操作大整数，即使这个数已经超出了Number类型能够表示的安全整数范围。

在 JavaScript 中，普通的数字（Number 类型）是基于 IEEE 754 双精度浮点数格式存储的，这导致它们只能安全地表示 -9007199254740991（即 -(2^53 - 1)）到 9007199254740991（即 2^53 - 1）之间的整数。超出这个范围的整数在表示时可能会失去精度。因此，BigInt解决了之前Number整数溢出的问题。

它允许你表示和操作大于 2^53 - 1 的整数，而且不会丢失精度。BigInt 是一种内置对象，不是一种特殊的数字字面量语法。你可以使用 BigInt() 函数将一个整数或字符串转换成 BigInt，或者在数字字面量后面添加 n 后缀来创建 BigInt。

一、BigInt特性

1.无符号与任意长度

BigInt是一种无符号整数类型，可以存储任意长度的整数。它通常使用64位或128位来表示，但实际上并不受限于特定的位数。这使得BigInt能够存储比普通整数类型大得多的数字，例如超过10的100次方的数字。

2.运算支持

BigInt支持常见的数学运算，包括加法、减法、乘法和除法等。这些运算可以在BigInt值之间进行（这是重点，不同类型运算，会损失精度），而不会导致精度损失或溢出。

3.类型转换

当需要将BigInt与普通数字（Number类型）进行交互时，需要进行显式的类型转换。这是因为BigInt和普通数字是两种不同类型的值，不能直接混合使用。

4.应用场景广泛

由于BigInt能够处理大整数，它在计算机科学中的应用非常广泛。例如，在密码学中，它可以用于生成加密密钥；在大数据分析中，它可以用于处理大量的数据；在自然数值域、金额和货币、计数器、标识符以及时间戳等场景中，BigInt也都有着重要的应用，也为前端技术应用的边界做出了延伸贡献。

二、BigInt的使用

1.创建 BigInt

代码如下（示例）：

const bigInt1 = BigInt("12345678901234567890"); // 使用字符串创建 BigInt  
const bigInt2 = 12345678901234567890n; // 使用数字字面量后缀 n 创建 BigInt

2.BigInt 运算

BigInt 支持加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、取模（%）等基本运算，也支持位运算（如按位与 &、按位或 |、按位异或 ^ 等）：

const sum = BigInt(12345678901234567890) + BigInt(98765432109876543210);  
//console.log(sum)   111111111011111110656n
const diff = BigInt(12345678901234567890) - BigInt(98765432109876543210);  
//console.log(diff)  -86419753208641976320n
const product = BigInt(12345678901234567890) * BigInt(98765432109876543210);
//console.log(product) 1219326311370217884360920552323609001984n

对于除法运算，需要注意的是，BigInt 的除法运算会返回一个 BigInt 类型的商，任何小数部分都会被舍弃。如果需要获取余数，你可以使用 % 运算符。：

const sum = BigInt(12345678901234567890) + BigInt(98765432109876543210);  
//console.log(sum)   111111111011111110656n
const diff = BigInt(12345678901234567890) - BigInt(98765432109876543210);  
//console.log(diff)  -86419753208641976320n
const product = BigInt(12345678901234567890) * BigInt(98765432109876543210);
//console.log(product) 1219326311370217884360920552323609001984n

3.与普通数字的交互

BigInt 和普通数字（Number 类型）是两种不同类型的值，因此不能直接进行混合运算。如果尝试这样做，JavaScript 会抛出一个错误。你可以使用 BigInt() 或字面量后缀 n 来显式转换类型：

const regularNumber = 123;  
const bigNumber = BigInt(123);  
  
// 错误的用法，会抛出 TypeError  
// const result = regularNumber + bigNumber;  
//Uncaught TypeError: Cannot mix BigInt and other types, use explicit conversions at <anonymous>:1:30
  
// 正确的用法，显式转换类型  
const result = BigInt(regularNumber) + bigNumber;
//console.log(result)
// 246n

4.比较操作

你可以使用比较运算符（如 >、<、==、!=、>=、<=）来比较 BigInt 值。不过，与普通数字进行比较时，至少保证一个数字是BigInt 类型：

const bigInt1 = BigInt(123);  
const bigInt2 = BigInt(456);  
const regularNumber = 789;  
  
console.log(bigInt1 < bigInt2); // true  
console.log(bigInt1 < BigInt(regularNumber)); // true  
 console.log(bigInt1 < regularNumber); // true，这里理论上应该报错，实际不会报错，因为是js机制的隐式转换，只限于比较

bigInt1 < regularNumber，这里理论上应该报错，实际不会报错，因为js机制的隐式转换（这里就不赘述了，已有太多资料可以查询），只限于比较，小伙伴可以试验下，亲试如此。

补充：使用BigInt时的注意点 

使用大数时需要注意:

1. BigInt类型不能和内置函数Math共同使用
2. BigInt不能和number类型进行运算, 只能和同为BigInt的数字进行运算
3. BigInt可以和number进行比较
4. BigInt不能转小数, 只能转整数, 遇到不是数字的情况(布尔值或者[] )内部应该会尝试先将其转为数字

 验证例子1: n1为bigint, n2为数字, 使用Math.pow()函数来求两者的平方

    const n1 = 10n;
    try {
      console.log(Math.pow(n1, 2));
    } catch (error) {
      console.log(error);
    }
    const n2 = 10;
    console.log(Math.pow(n2, 2));

可以看到确实大数不能和math相关函数配合使用

 验证例子2: 使用大数和number进行运算和比较

    const n1 = 10n;
    const n2 = 20;
    try {
      console.log(n1 + n2);
    } catch (error) {
      console.log(error);
    }
    console.log(n1 + BigInt(n2));
    console.log(n1 > n2);

结果大数不能和number进行运算, 可以和number进行比较

验证例子3: BigInt不能转小数

    try {
      console.log(BigInt(22.22));
    } catch (error) {
      console.log(error);
    }

 报错内容大概是不能转换成bigint因为他不是个整数

总结

1、BigInt 类型的值不能和普通数字混合使用，除非进行显式的类型转换（比较是例外）。

2、BigInt 不支持一些 Number 类型的方法，如 Math 对象中的大多数函数。你需要寻找适合 BigInt 的替代方案。

3、并非所有环境都支持 BigInt。确保你的代码运行在支持 BigInt 的 JavaScript 引擎中。

4、BigInt 的引入使得 JavaScript 在处理大整数时更加灵活和强大，特别是在需要精确表示和计算大整数的场景中，如加密、科学计算等。

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