深入理解JavaScript中的BigInt数据类型：解决大整数计算和精度问题

Howard 4/23/2021 Javascript

在 JavaScript 中，我们常常需要处理各种数值，但标准的 Number 数据类型有其局限性。当我们需要处理超出 Number 支持范围的大整数时，BigInt 就成为了一种强大的解决方案。本文将深入介绍 BigInt 数据类型，探讨它的用途、创建方法以及与 Number 类型的比较，同时还将讨论一些实际应用案例。

# 问题背景：JavaScript 中的 Number 类型局限性

JavaScript 中的 Number 类型使用双精度 64 位浮点数来表示数字，这在大多数情况下足够精确和有效。然而，当涉及到极大的整数时，Number 类型存在精度问题。具体而言，Number 类型只能精确表示在 -9007199254740991 到 9007199254740991 范围内的整数，超出此范围的整数值将会失去精度，导致不准确的计算结果。

console.log(999999999999999); //=>10000000000000000

此外，Number 类型在某些情况下会出现意想不到的行为，例如：

9007199254740992 === 9007199254740993; // → true 居然是 true!

# BigInt 数据类型的引入及优势

为了解决 JavaScript 中 Number 类型的限制，ES11（也称为 ECMAScript 2020）引入了 BigInt 数据类型。BigInt 允许我们安全地执行大整数的算术操作，表示高精度的时间戳、使用大整数 ID 等，而无需依赖外部库。

# 创建 BigInt 和使用方法

创建 BigInt 非常简单，只需在数字后添加 "n" 即可：

console.log(9007199254740997n); // 9007199254740997n
console.log(9007199254740997); // 9007199254740996

与 Number 类型不同，BigInt 可以准确表示更大范围的整数，解决了精度问题。

# 大整数计算与运算

BigInt 提供了与常规数值类似的算术操作符，如加减乘除，使得大整数计算变得非常便捷：

const a = 1234567890123456789012345678901234567890n;
const b = 9876543210987654321098765432109876543210n;

const sum = a + b;
const product = a * b;
// ... 可以执行其他运算操作

然而需要注意的是，BigInt 与 Number 类型之间不能直接进行混合计算，比如 +10n 这种操作将会引发错误：

TypeError: Cannot convert a BigInt value to a number

在这种情况下，我们需要先将 BigInt 转换为字符串，然后再进行计算。

# 实际应用场景

BigInt 在处理货币计算、时间戳、大数据处理等领域具有广泛的应用。例如，在处理加密货币交易金额时，BigInt 可以确保计算的精确性，避免因精度问题而导致的错误。另外，在需要表示精确时间戳的场景下，BigInt 也能够满足需求，确保高分辨率的时间精度。

# 结论

BigInt 数据类型的引入为 JavaScript 中处理大整数计算和精度问题提供了可靠的解决方案。它允许我们在不依赖外部库的情况下，安全地进行大整数运算，并且可以应用于多个领域，包括金融、数据处理等。通过深入理解 BigInt，我们能够更好地发挥 JavaScript 在处理数字数据方面的能力。

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