原文：developers.google.com/web/updates…(需越牆）
作者：Mathias Bynens
譯者：西樓聽雨
此作是谷歌開發者網站釋出的關於 BigInt 這種新的資料型別的介紹文章。(轉載請註明出處)

BigInt：JavaScript 中的任意精度整型

BigInt 是 JavaScript 的一種新的數值原始型別，它可以用來表示任意精度的整數值。有了 BigInt 後，我們可以安全放心地儲存和操作整數值了，即便是那些超出了 Number 的“安全整數”範圍的值。本文會介紹一些關於它的使用場景，除此之外還會通過對比 Number 來介紹一些在 Chrome 67 中新引入的功能。

使用場景

如果 JavaScript 擁有了任意精度的整數，那麼它將為我們解鎖許多應用場景。

BigInt 可以為我們正確地執行整數運算，不會有數值溢位的問題。光這一點就可以為我們帶來無數的新的可能。尤其在金融技術領域，大數值的數學運算是經常會用到的，例如：

在 JavaScript 中，Number 是無法安全地用來表示“超大的整數形式的 ID“和“高精度時間戳“的。所以經常會導致實實在在的現實中的問題，最後開發人員都被迫改為使用 string 來表示。在有了 BigInt後，這些資料就可以以數字值來表示了。

BigInt 還可以用來作為 BigDecimal 的一種實現。這對於帶有小數的金額的求和及運算會非常有用（這裡指的就是那個熟知的 0.10 + 0.20 !== 0.30 問題）。

在這之前，涉及到這些應用場景的 JavaScript 應用程式都得尋求可以模擬 BigInt 功能的那些使用者自己實現的第三方庫的幫助。而在 BigInt 得到廣泛支援之後，這樣的應用程式就可以丟棄這些執行時的依賴了（譯：即第三方庫）。這可以幫助我們減少載入時間、解析時間，以及編譯時間，而且也可以為我們帶來明顯的執行時效能的提升。

從上圖我們可以看出，Chrome 本地的 BigInt 效能優於流行的第三方庫。

如果要對 BigInt 做“墊片（Polyfilling）”處理，需要有一個實現了相同功能的執行時庫，以及一個可以將新式語法轉換成對這個庫的 API 的呼叫的轉換步驟。目前 Babel 已經通過一個外掛實現了對 BigInt 字面量解析（literal）的支援，但還不支援語法的轉換。因此現在我們還不建議將 BigInt 投入到那些對跨瀏覽器相容性有廣泛支援要求的生產環境中。雖然現在還是開始階段，不過它的功能已經開始在各家瀏覽器中佈局了。相信對 BigInt 廣泛支援的時刻應該不久就會到來。

Number 的現狀

Number 在 JavaScript 中被用於表示雙精度浮點型別的值。
這就意味著它存在精度上的侷限。Number.MAX_SAFE_INTEGER 常量 的值意義在於表示可以被安全的加1的最大的整數值，它的值是 2**53-1。（譯：這裡的兩個*不是錯誤的寫法，而是一種用來表示次方的語法）

const max = Number.MAX_SAFE_INTEGER;
// → 9_007_199_254_740_991
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注意：考慮到可讀性，我們將大額的數值以下劃線做為分隔符按千為單位進行了分割顯示。

如果對其進行加 1 運算，得到的結果將是：

max + 1;
// → 9_007_199_254_740_992 ✅
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但如果我們對其再次加 1，理論上的應該得到結果就不再是 Number 可以準確表示的了：

max + 2;
// → 9_007_199_254_740_992 ❌
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你應該注意的了上面兩段程式碼得出的結果都是一樣的。所以每次我們在 JavaScript 中得到這樣一個值的時候，我們沒有辦法知道他是否是正確的。所有超出了安全的整數範圍(safe integer range)的計算都可能是不準確的。所以我們只能信任處於安全範圍內的整型數值。

新明星 : BigInt

BigInt 是 JavaScript 中的一種新的數值原始資料型別，它可以用來表示任意精度的整形值。

要建立一個 BigInt ，我們只需要在任意整型的字面量上加上一個n字尾即可。例如，把123寫成123n。這個全域性的 BigInt(number) 可以用來將一個 Number 轉換為一個 BigInt，言外之意就是說，BigInt(123) === 123n。現在讓我來利用這兩點來解決前面我們提到問題：

BigInt(Number.MAX_SAFE_INTEGER) +2n;
// → 9_007_199_254_740_993n ✅
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下面是另外一個例子，在這個例子中我們對兩個 Number 進行相乘運算：

1234567890123456789 * 123;
// → 151851850485185200000 ❌
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在本例中兩個數的尾數是 9 和 3，那麼相乘後的結果的尾數應該是 7 （因為 9 * 3 === 27），但我們得到的結果的尾數卻是 0，顯然這是不正確的！我們試下改為用 BigInt ：

1234567890123456789n * 123n;
// → 151851850485185185047n ✅
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這次我們得到的結果才是正確的。

因為 BigInt 不存在 Number 的“安全整數”範圍的限制，因此我們可以毫無顧忌地對其進行算數運算，不用擔心精度丟失的問題。

一種新的原始型別

BigInt 是 JavaScript 語言裡的一個新的原始資料型別，所以它也有自己的型別(type)，我們可以通過 typeof 操作符來探測一下：

typeof 123;
// → `number`
typeof 123n;
// → `bigint`
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因為 BigInt 是一種單獨的資料型別，所以相同值的 BigInt 和 Number 並不“嚴格相等”，即 42n !== 42。如要對他們進行比較，可以先將一方先轉換為另一方的資料型別，或者使用“抽象相等”操作符(==)來進行判斷：

42n === BigInt(42);
// → true
42n == 42;
// → true
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在需要將其轉換為布林值的場景中（例如，if、&&、||、Boolean(int) ），BigInt 遵循和 Number 一樣的規則。

if (0n) {
  console.log(`if`);
} else {
  console.log(`else`);
}
// → logs `else`, because `0n` is falsy.
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操作符

像 +、-、** 這些二元操作符，BigInt 都支援；而像 / 和 % 操作符，還會在必要的時候自動取整；如果是二進位制操作符 |、&、<<、>>、^，在執行時會和 Number 一樣把負數視為以“二進位制補碼”形式表達的。

(7 + 6 - 5) * 4 ** 3 / 2 % 3;
// → 1
(7n + 6n - 5n) * 4n ** 3n / 2n % 3n;
// → 1n
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一元操作符 - 可以用來標記一個負的 BigInt 值，例如：-42；而一元操作符 + 則不可用，因為在 asm.js 中 +x 始終得到的是一個 Number 或者一個異常，所以他可能會破壞掉 asm.js 程式碼。

一個需要特別注意的點是，BigInt 和 Number 之間並不能進行混合運算。這其實是一件好事，因為任何隱式轉換都可能丟失資訊。例如下面這個例子：

BigInt(Number.MAX_SAFE_INTEGER) + 2.5;
// → ?? ?
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結果應該是什麼？我們還沒有一個很好的答案。因為 BigInt 沒有小數部分，而 Number 則不能表示超出安全整數範圍外的值；所以，對他們進行混合操作會直接報 TypeError 錯誤。

上面這個規則例外的就是前面我們提到的如 ===，<, >= 等，因為他們的運算結果是布林型別，不存在精度丟失的風險。

1 + 1n;
// → TypeError
123 < 124n;
// → true
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注意: 因為 BigInt 和 Number 不支援混合運算這點，請避免用 BigInt 來重寫，或者意外地“升級”現有的程式碼。請在確認好兩者所應用的範圍後，才開始入手。對於那些後續新增的需要進行大額數值操作的 API ，BigInt 是非常好的選擇。而 Number 對於已知明確處於安全範圍內的整型值還仍然有用。

另外一個需要注意的點是 >>> 操作符，它的作用是執行無符號向右位移操作，這對於 BigInt 其實沒有任何意義，因為它始終是有符號的。因此，BigInt 並不支援 >>>操作。

相關的 API

和 BigInt 相關的 API 有好幾個。

其中之一就是全域性的 BigInt 構造器，它和 Number 構造器功能一樣：會把接收到的引數轉換為一個 BigInt (就像前面提到的一樣)；如果轉換失敗，就會丟擲一個 SyntaxError (語法錯誤) 或者 RangeError (範圍錯誤) 異常。

BigInt(123);
// → 123n
BigInt(1.5);
// → RangeError
BigInt(`1.5`);
// → SyntaxError
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另外，為了可以將一個 BigInt 包裝成“帶符號整型”或者“無符號整型”的數值，我們有兩個函式可以使用。一個是 BigInt.asIntN(width, value) ，它的功能是將一個 BigInt 值包裝成一個 width 值大小長度的二進位制“帶符號整型”數值；另一個是 BigInt.asUintN(width, value) ，它的功能則是將一個 BigInt 包裝成一個 width 值大小長度的二進位制“無符號整型”數值。假設你現在想進行64位的算術運算，你就可以通過這兩個 API 來確保運算是在期望的（數值）範圍內進行的：

// “帶符號的64位整型”的最大值
const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n;
BigInt.asIntN(64, max);
→ 9223372036854775807n
BigInt.asIntN(64, max + 1n);
// → -9223372036854775808n
//    ^ 因為出現了數值溢位，這裡變成了負數
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注意上面程式碼中只要我們傳的引數的值超過了64位整型的最大值時，就會發生數值溢位。

還有，在其他語言中“帶符號64位整型”及“無符號64位整型”屬於常用的型別，（從上面的例子中可以看出）現在 BigInt 也可以精確地表示這兩種型別，而且另外還提供了兩種型別化的陣列：BigInt64Array 和 BigIntUint64Array 可以用來高效地表示和輕鬆地操作這兩種型別的列表形式的資料：

const view = new BigInt64Array(4);
// → [0n, 0n, 0n, 0n]
view.length;
// → 4
view[0];
// → 0n
view[0] = 42n;
view[0];
// → 42n
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BigInt64Array 也會確保它裡面的每一個元素的值都是“帶符號的64位整型”值：

// “帶符號的64位整型”的最大值
const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n;
view[0] = max;
view[0];
// → 9_223_372_036_854_775_807n
view[0] = max + 1n;
view[0];
// → -9_223_372_036_854_775_808n
//    ^ 因為出現了數值溢位，這裡變成了負數
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BigUint64Array 也一樣，會確保“無符號64位”的限制。

謝謝觀賞，祝您和 BigInt 玩的愉快!

鳴謝：非常感謝 BigInt 規範的主導者 Daniel Ehrenberg 對本文的校審。