react?源碼中位運(yùn)算符的使用詳解

更新時間：2022年03月07日 16:32:43 作者：神奇大叔

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了react?位運(yùn)算符，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助

位運(yùn)算符基本使用

按位與(&)：a & b對于每一個比特位,兩個操作數(shù)都為 1 時, 結(jié)果為 1, 否則為 0
按位或(|)：a | b對于每一個比特位,兩個操作數(shù)都為 0 時, 結(jié)果為 0, 否則為 1
按位異或(^)：a ^ b對于每一個比特位,兩個操作數(shù)相同時, 結(jié)果為 1, 否則為 0
按位非(~)：~ a反轉(zhuǎn)操作數(shù)的比特位, 即 0 變成 1, 1 變成 0

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011     -> 3
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100     -> ~ 3 = -4

左移位<<：各二進(jìn)位全部左移若干位，高位丟棄，低位補(bǔ)0。

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110     -> 6
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1000     -> 6 << 2 = 24

右移位>>：各二進(jìn)位全部右移若干位，正數(shù)高位補(bǔ)0，負(fù)數(shù)高位補(bǔ)1，低位丟棄

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100     -> 12
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011     -> 12 >> 2 = 3
負(fù)數(shù)情況：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100    -> -12
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101    -> -12 >> 2 = -3

無符號右移位>>>：各二進(jìn)位全部右移若干位，高位補(bǔ)0，低位丟棄。

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100     -> 12
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011     -> 12 >>> 2 = 3
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100    -> -12
0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101    -> -12 >> 2 = 1073741821

正數(shù)計(jì)算負(fù)數(shù)：

取反后+1

＋5：0101
－5：取反1010 最低位+1 = 1011，1011即為二進(jìn)制的-5

負(fù)數(shù)倒推正數(shù)：同樣為取反后+1

在js中位運(yùn)算的特點(diǎn)

位運(yùn)算只能在整型變量之間進(jìn)行運(yùn)算
js 中的Number類型在底層都是以浮點(diǎn)數(shù)(參考 IEEE754 標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行存儲.
js 中所有的按位操作符的操作數(shù)都會被轉(zhuǎn)成補(bǔ)碼（two’s complement）形式的有符號32位整數(shù)
操作數(shù)為浮點(diǎn)型時，轉(zhuǎn)換流程: 浮點(diǎn)數(shù) -> 整數(shù)(丟棄小數(shù)位) -> 位運(yùn)算
操作數(shù)的大小超過Int32范圍(-2^31 ~ 2^31-1). 超過范圍的二進(jìn)制位會被截?cái)? 取低位32bit
另外由于 js 語言的隱式轉(zhuǎn)換, 對非Number類型使用位運(yùn)算操作符時會隱式會發(fā)生隱式轉(zhuǎn)換, 相當(dāng)于先使用Number(xxx)將其轉(zhuǎn)換為number類型, 再進(jìn)行位運(yùn)算:

'str' >>> 0; //  ===> Number('str') >>> 0  ===> NaN >>> 0 = 0

位掩碼

通過位移定義的一組枚舉常量, 可以利用位掩碼的特性, 快速操作這些枚舉產(chǎn)量(增加, 刪除, 比較)

const A = 1 << 0; // 0b00000001
const B = 1 << 1; // 0b00000010
const C = 1 << 2; // 0b00000100
屬性增加|
ABC = A | B | C //0b00000111
屬性刪除& ~
AB = ABC & ~C //0b00000011
屬性比較
AB 當(dāng)中包含 B: AB & B === B。// AB & B =>0b00000010 ===B,true
AB 當(dāng)中不包含 C: AB & C === 0 // AB & C =>0b00000000 === 0,true

react中的位運(yùn)算

react在涉及狀態(tài)、標(biāo)記位、優(yōu)先級操作的地方大量使用了位運(yùn)算

標(biāo)記狀態(tài)

react源碼內(nèi)部有多個上下文環(huán)境，在執(zhí)行函數(shù)時經(jīng)常需要判斷當(dāng)前處在哪個上下文環(huán)境中

// A上下文
const A = 1; //0001
// B上下文
const B = 2; //0010
// 當(dāng)前所處上下文
let curContext = 0;
// 沒有處在上下文的標(biāo)志
const NoContext = 0;
假設(shè)進(jìn)入A的上下文
curContext |= A; //即curContext=curContext｜A =>0001

判斷是否處在某一上下文中，結(jié)合按位與操作與NoContext
// 是否處在A上下文中，這里為true
(curContext & A) !== NoContext //curContext & A)=>0001 !==0000,所以為true，表示在A的上下文中
// 是否處在B上下文中，這里為false，和上方同理
(curContext & B) !== NoContext 
離開上下文，取出標(biāo)記進(jìn)行恢復(fù)
// 從當(dāng)前上下文中移除上下文A
curContext &= ~A; //curContext=curContext& ～A，即0001&1110=0000，進(jìn)行恢復(fù)
// 是否處在A上下文中，此處為false
(curContext & A) !== NoContext //（curContext & A）為0000

ReactFiberLane.js

優(yōu)先級定義
源碼中變量只列出了 31 位, 由于 js 中位運(yùn)算都會轉(zhuǎn)換成Int32(上文已經(jīng)解釋), 最多為 32 位, 且最高位是符號位. 所以除去符號位, 最多只有 31 位可以參與運(yùn)算

//類型定義
export opaque type Lanes = number;
export opaque type Lane = number;
// 變量定義
export const NoLanes: Lanes = /*                        */ 0b0000000000000000000000000000000;
export const NoLane: Lane = /*                          */ 0b0000000000000000000000000000000;
export const SyncLane: Lane = /*                        */ 0b0000000000000000000000000000001;
export const SyncBatchedLane: Lane = /*                 */ 0b0000000000000000000000000000010;
export const InputDiscreteHydrationLane: Lane = /*      */ 0b0000000000000000000000000000100;
const InputDiscreteLanes: Lanes = /*                    */ 0b0000000000000000000000000011000;
const InputContinuousHydrationLane: Lane = /*           */ 0b0000000000000000000000000100000;
const InputContinuousLanes: Lanes = /*                  */ 0b0000000000000000000000011000000;
// ...
// ...
const NonIdleLanes = /*                                 */ 0b0000111111111111111111111111111;
export const IdleHydrationLane: Lane = /*               */ 0b0001000000000000000000000000000;
const IdleLanes: Lanes = /*                             */ 0b0110000000000000000000000000000;
export const OffscreenLane: Lane = /*                   */ 0b1000000000000000000000000000000;

getHighestPriorityLanes

function getHighestPriorityLanes(lanes: Lanes | Lane): Lanes {
  // 判斷 lanes中是否包含 SyncLane
  if ((SyncLane & lanes) !== NoLanes) {
    return_highestLanePriority = SyncLanePriority;
    return SyncLane;
  }
  // 判斷 lanes中是否包含 SyncBatchedLane
  if ((SyncBatchedLane & lanes) !== NoLanes) {
    return_highestLanePriority = SyncBatchedLanePriority;
    return SyncBatchedLane;
  }
  // ...
  // ... 省略其他代碼
  return lanes;
}

getHighestPriorityLane

react中處在越低bit位的更新優(yōu)先級越高（越需要優(yōu)先處理）
分離出最高優(yōu)先級
-lanes：表示負(fù)數(shù)的操作，即先取反然后+1

0b000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0001
function getHighestPriorityLane(lanes) {
  return lanes & -lanes;
}
-lanse：
lanes  0001 0001
~lanes 1110 1110 // 第一步
+1     1110 1111 // 第二步
  0001 0001 // lanes  
& 1110 1111 // -lanes
-----------
  0000 0001
若lanes為0001 0000
  0001 0000 // lanes  
& 1111 0000 // -lanes
-----------
  0001 0000

getLowestPriorityLane

假設(shè) lanes(InputDiscreteLanes) = 0b0000000000000000000000000011000
那么 clz32(lanes) = 27, 由于 InputDiscreteLanes 在源碼中被書寫成了 31 位, 雖然在字面上前導(dǎo) 0 是 26 個, 但是轉(zhuǎn)成標(biāo)準(zhǔn) 32 位后是 27 個
index = 31 - clz32(lanes) = 4
最后 1 << index = 0b0000000000000000000000000010000
相比最初的 InputDiscreteLanes, 分離出來了最左邊的1
通過 lanes 的定義, 數(shù)字越小的優(yōu)先級越高, 所以此方法可以獲取最低優(yōu)先級的 lane

function getLowestPriorityLane(lanes: Lanes): Lane {
  // This finds the most significant non-zero bit.
  const index = 31 - clz32(lanes);
  return index < 0 ? NoLanes : 1 << index;
}

react-reconciler上下文定義

export const NoContext = /*             */ 0b0000000;
const BatchedContext = /*               */ 0b0000001;
const EventContext = /*                 */ 0b0000010;
const DiscreteEventContext = /*         */ 0b0000100;
const LegacyUnbatchedContext = /*       */ 0b0001000;
const RenderContext = /*                */ 0b0010000;
const CommitContext = /*                */ 0b0100000;
export const RetryAfterError = /*       */ 0b1000000;
// ...
// Describes where we are in the React execution stack
let executionContext: ExecutionContext = NoContext;

scheduleUpdateOnFiber

// scheduleUpdateOnFiber函數(shù)中包含了好多關(guān)于executionContext的判斷(都是使用位運(yùn)算)
export function scheduleUpdateOnFiber(
  fiber: Fiber,
  lane: Lane,
  eventTime: number,
) {
  if (root === workInProgressRoot) {
    // 判斷: executionContext 不包含 RenderContext
    if (
      deferRenderPhaseUpdateToNextBatch ||
      (executionContext & RenderContext) === NoContext
    ) {
      // ...
    }
  }
  if (lane === SyncLane) {
    if (
      // 判斷: executionContext 包含 LegacyUnbatchedContext
      (executionContext & LegacyUnbatchedContext) !== NoContext &&
      // 判斷: executionContext 不包含 RenderContext或CommitContext
      (executionContext & (RenderContext | CommitContext)) === NoContext
    ) {
      // ...
    }
  }
  // ...
}

在特定的情況下, 使用位運(yùn)算不僅是提高運(yùn)算速度, 且位掩碼能簡潔和清晰地表示出二進(jìn)制變量之間的關(guān)系.
但是缺點(diǎn)也很明顯, 不夠直觀, 擴(kuò)展性不好(在 js 當(dāng)中的二進(jìn)制變量, 除去符號位, 最多只能使用 31 位, 當(dāng)變量的數(shù)量超過 31 個就需要組合, 此時就會變得復(fù)雜)