用 Buffer 理解 JavaScript 的 Number 系统

JavaScript

一个实例备忘 JavaScript 的数码系统

Buffer 及其存储

const buf = Buffer.from([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]);
console.log(buf);
// <Buffer 01 02 03 04 05 06 07 08>

↓
底层存储：

00000001 00000010 00000011 00000100 00000101 00000110 00000111 00001000

大端读取

...

↓
↓ buf.readDoubleBE()
↓

符号位  偏移量          定点部分(52位)
0       00000010000     00100000001100000100000001010000...

↓
定点部分转小数：0.2514725105728566

let str = '0010000000110000010000000101000001100000011100001000';
let total = str.split('').reduce(function (sum, value, index, arr) {
    sum = sum + value * Math.pow(0.5, index + 1);
    return sum;
}, 0);
console.log(total); // 0.2514725105728566

↓
位移量转指数：

位移量转 10 进制：00000010000 -> 16 
2^10 - 1 + x = 16
=> x = -1007

↓
最终结果：(0.2514725105728566 + 1) * 2^-1007 = 8.20788039913184e-304

小端读取

...

↓
↓ buf.readDoubleLE()
↓

符号位  偏移量          定点部分(52位)
0       00010000000     11100000110000001010000010...

↓
定点部分转小数：0.4389696270665129

let str = '0111000001100000010100000100000000110000001000000001';
let total = str.split('').reduce(function (sum, value, index, arr) {
    sum = sum + value * Math.pow(0.5, index + 1);
    return sum;
}, 0);
console.log(total); // 0.4389696270665129

↓
位移量转指数：

位移量转 10 进制：00010000000 -> 128
2^10 - 1 + x = 128
=> x = -895

↓
最终结果：(0.4389696270665129 + 1) * 2^-895 = 5.447603722011605e-270

大端写入

const buf = Buffer.allocUnsafe(8);
buf.writeDoubleBE(5);

↓
5 的二进制表示：101 => 1.01 * 2^2
↓
64 位双进度表示：0010000000010100000000...

符号位  偏移量          定点部分
0       2^10 - 1 + 2    0100000000...

每个字节表示成 16 进制：40 14 00 00 00 00 00 00
↓
↓ 大端写入
↓
<Buffer 40, 14, 00, 00, 00, 00, 00, 00>

小端写入

与大端写入转换相近，只是写入时使用的是小端写入。