V8如何存储像5这样的整数？

Question

V8如何在内存中存储整数？

例如，整数5如何存储？

我知道它将其存储在堆中，但它具体是如何存储的呢？ 这些元数据以及实际值本身，是否会在存储之前添加常量？

- Спасимир Павлов

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JavaScript中的所有数字都是8字节浮点值。 - Pointy

变量在内存中是否添加了某种常量？ - Спасимир Павлов

@Pointy 或许是因为了解可表示数字的范围可以帮助避免溢出错误。或者因为您想知道整数除法是否发生截断。或者因为了解这样的细节可能会影响优化决策，或有助于调试。或者您正在设计自己的脚本语言，想知道其他语言是如何处理的。或者仅仅是因为获取知识本身没有错。 - Ray

@Ray，m/2是2.5，因为所有的值都是浮点数，所以这并不奇怪。另一个值为0，是因为语言规范中定义了<<截断为int32的2进制补码形式，而不是引擎的表示选择（对于i=30，n变成2^31，对于i=31，1<<i变成-2^31，所以总和恰好为0）。 - Andreas Rossberg

@Superfly的回答和链接的源代码表明为什么表示“小”整数很重要：它会影响性能和存储分配。例如，考虑生成一个循环的代码，该循环迭代从1到一百万的整数。聪明地表示整数可以使这段代码运行得更快，并且可能减少内存分配和垃圾收集的压力。 - Cris P

Answer 1

V8使用指针标记方案来区分小整数和堆对象指针。数字5将被存储为Smi类型，在V8中不需要在堆上进行分配。

您可以查看源代码了解更多关于Smi类的信息。

在32位平台上，Smis是一个带有底部位设置为0的31位有符号整数。 在64位平台上，Smis是一个带有31位0填充和底部位设置为0的32位有符号整数。 指向堆对象的指针底部位设置为1，以便V8可以在没有额外元数据的情况下区分指针和Smis。

- Superfly

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由于指针压缩技术，现代版本的V8在64位平台上将SMI存储为31位整数。这使得指针可以用4个字节来存储，从而大幅减少内存消耗。 - shitpoet

Answer 2

在Javascript中，所有数字都以64位浮点数值存储。C和C++将此类型称为double。没有明确的“整数”类型。

在某种程度上，您可以天真地使用整数值并获得您期望的结果，而不必担心舍入误差。这些整数被称为“安全”整数。

范围内的所有整数[ - (2^53 - 1)，+ (2^53 - 1)]都是“安全”整数，如此处所述。这意味着，如果您在该范围内添加、减去或乘以整数，并且结果也在该范围内，则计算不会出现舍入误差。

当然，Javascript/V8中的所有值都以某种方式“封装”，因为变量没有类型（除了使用标记指针的小整数）。如果您有一个变量x，它是5.25，它必须知道它是一个“数字”，并且该数字是5.25。因此，它将占用超过8个字节的空间。您将需要查找v8的源代码以了解更多信息。

- Michael

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不正确。V8和其他大多数语言运行时一样，会将小整数（在V8中缩写为“smi”）拆箱成单个（标记的）字。 - Andreas Rossberg

@AndreasRossberg 这可能是真的，但语言规范很清楚：数字是64位双精度浮点值。内部优化对程序员来说是不透明的，否则实现就是有问题的。 - Pointy

@Pointy的回答是正确的，但与问题无关，因为原帖的问题明确是关于实现而不是语言规范的。 - Andreas Rossberg