有人知道为什么JavaScript的Number.toString函数不能正确表示负数吗？
//If you try
(-3).toString(2); //shows "-11"
// but if you fake a bit shift operation it works as expected
(-3 >>> 0).toString(2); // print "11111111111111111111111111111101"
我真的很好奇为什么它不能正常工作，或者为什么以这种方式工作？我已经搜索过了，但没有找到任何有用的东西。
toString() 函数将十进制转换为二进制，并添加 "-" 符号。
零填充右移将其操作数转换为补码格式的有符号 32 位整数。
问题1：
//If you try
(-3).toString(2); //show "-11"
它在函数.toString()中。当您通过.toString()输出数字时:
语法
numObj.toString([radix])
如果numObj为负数，则保留符号。 即使基数为2，也是如此；返回的字符串是numObj的正二进制表示形式，前面带有“-”符号，而不是numObj的补码。
它将十进制数转换为二进制数并添加“-”符号。
问题2：
// but if you fake a bit shift operation it works as expected
(-3 >>> 0).toString(2); // print "11111111111111111111111111111101"
一个零填充右移会将其操作数转换为带符号的 32 位整数。该操作的结果始终是一个无符号的 32 位整数。
所有位运算符的操作数都以二进制补码格式转换为带符号的 32 位整数。
-3 >>> 0（右移运算）将其参数强制转换为无符号整数，这就是为什么您得到-3的32位二进制补码表示。
var binary = (-3 >>> 0).toString(2); // coerced to uint32
console.log(binary);
console.log(parseInt(binary, 2) >> 0); // to int32
在 jsfiddle 上的输出结果为：
11111111111111111111111111111101
-3
简单总结一下，如果其他答案有些困惑：
(-3 >>> 0).toString(2)，让我们称之为A，完成了这项工作；但我们想知道为什么它有效以及它是如何起作用的var num = -3; num.toString(-3)，我们会得到-11，它只是数字3的无符号二进制表示法，并在前面加上了负号，这不是我们想要的1) (-3 >>> 0)
>>>操作取左操作数（-3），它是一个有符号整数，并将位移0个位置向左移动（因此位不变），得到这些未更改的位所对应的无符号数。
有符号数-3的位序列与无符号数4294967293的位序列相同，这就是当我们简单地在REPL中键入-3 >>> 0时，node给我们的结果。
2) (-3 >>> 0).toString
现在，如果我们在这个无符号数上调用toString，我们只会得到数字位的字符串表示形式，这与-3的位序列相同。
我们实际上做的是说：“嘿toString，当我告诉你打印一个无符号整数的位时，你有正常的行为，所以既然我要打印一个带符号的整数，我只是将其转换为一个无符号的整数，并让你打印出它的位。”
.toString()旨在返回数字的符号。请参见EcmaScript 2015，第7.1.12.1节：
- 如果m小于零，请返回字符串“ - ”和ToString（−m）的字符串连接。
当传递基数作为参数时，此规则并无不同，如第20.1.3.6节所述：
- 使用radixNumber指定的基数返回此Number值的字符串表示形式。[...]算法应该是7.1.12.1中指定的算法的概括。
理解了这一点之后，更令人惊讶的是为什么它不会对-3 >>> 0执行相同的操作。
但是那种行为实际上与.toString(2)无关，因为在调用它之前，该值已经不同了：
console.log (-3 >>> 0); // 4294967293这是由 >>> 运算符的行为方式所导致的后果。
然而，当前（撰写时） mdn 上的信息也没有帮到我们。它说：
所有按位运算符的操作数都会被转换为二进制补码格式的有符号 32 位整数。
但这并不适用于 所有 按位运算符。>>> 运算符就是此规则的一个例外。这一点在 EcmaScript 2015 第12.5.8.1节 中指定的评估过程中已经说明了：
- 令 lnum 为 ToUint32(lval)。
ToUint32操作有一个步骤，其中操作数被映射到无符号32位范围内：
- 令int32bit为int模232。
当你对-3这个示例值应用上述模运算（不要与JavaScript的%运算符混淆），你确实得到了4294967293。
由于-3和4294967293显然不是同一个数字，因此(-3).toString(2)与(4294967293).toString(2)不同。
Daan的回答解释得很好。
toString(2)并没有真正将数字转换为二进制补码，而只是将数字简单地转换为其正二进制形式，同时保留其符号。
例如：
Assume the given input is -15,
1. negative sign will be preserved
2. `15` in binary is 1111, therefore (-15).toString(2) gives output
-1111 (this is not in 2's complement!)
我们知道在32位二进制补码中，-15的值为
11111111 11111111 11111111 11110001
因此，为了得到(-15)的二进制形式，我们可以先使用无符号右移运算符>>>将它转换为无符号32位整数，然后再传递给toString(2)以打印出二进制形式。这就是为什么我们要执行(-15 >>> 0).toString(2)，这将给我们11111111111111111111111111110001，即-15的2进制补码表示的正确形式。