JavaScript中的无符号32位整数

Question

我该如何在Javascript中模拟32位无符号整数而不依赖于任何外部依赖项？使用`x >>> 0`或`x | 0`的技巧不起作用（对于乘法，它们似乎对加法/减法有效），并且双精度在乘法过程中失去精度。

例如，尝试将2654435769 * 340573321（mod 2 ^ 32）相乘。结果应为1。 这个答案有乘法。那加法/减法/除法呢？ 这是沃尔夫拉姆阿尔法的链接，展示了上面的方程式。

- user1367401

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但是 2654435769 * 340573321 的结果无法在32位中储存... - Šime Vidas

@Šime Vidas：但是使用模2 ^ 32，这就是他希望通过计算实现的，如果我理解正确的话。 - pimvdb

@pimvdb：是的，这就是32位无符号整数的工作方式——所有操作都在模2^32下执行。 - user1367401

我明白了。我很惊讶双精度浮点数会失去精度，我之前不知道。 - Šime Vidas

这可能会有所帮助：https://dev59.com/hnVC5IYBdhLWcg3wZwNT - lord.didger

Answer 1

一个32位无符号整数可以存储在Javascript的64位浮点数中--执行加法、减法或除法时不会丢失精度。只需用0xffffffff进行掩码处理以保持在32位整数范围内。乘法超出了可存储范围，但您已经有了一个解决方案。

- ephemient

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然而，乘法后的精度可能不够高，因为两个32位的整数相乘会得到一个64位的整数，而64位的浮点数只能表示53位有效数字。有更好的方法吗？ - robbie fan

请注意，仍然存在一些可怕的陷阱，例如 (1 << 31).toString(16) === '-80000000'（请注意符号）。这是因为左操作数将被转换为32位整数，这意味着浮点数将被截断，并且不在32位范围内的数字将会溢出/下溢。 为了解决这个问题，使用乘法代替移位，例如 (0x8000 * 65536) 而不是 (0x8000 << 16)。 - jacobq

Answer 2

2020年，您可以使用BigInts进行模仿。

const u32mul = (x, y) => Number((BigInt(x) * BigInt(y)) & 0xFFFFFFFFn);

一个足够智能的编译器应该可以解决这个问题，但我没有进行基准测试，因此请谨慎操作。

当然，另一种选择是使用WebAssembly。如果您需要在这个级别上工作，我强烈建议使用它。

- mseddon