జావాస్క్రిప్ట్ బిగ్ఇంట్ శక్తితో ఏకపక్షంగా పెద్ద పూర్ణాంకాలపై ఖచ్చితమైన బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్లు చేయండి. భారీ సంఖ్యాత్మక డేటాతో పనిచేసే గ్లోబల్ డెవలపర్‌ల కోసం ప్రాథమిక ఆపరేటర్‌లు, సాధారణ వినియోగాలు, మరియు అధునాతన పద్ధతులను అన్వేషించండి.
జావాస్క్రిప్ట్ బిగ్ఇంట్ బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్స్: పెద్ద సంఖ్యల నిర్వహణలో నైపుణ్యం
నిరంతరం విస్తరిస్తున్న డిజిటల్ ప్రపంచంలో, పెరుగుతున్న పెద్ద సంఖ్యలను నిర్వహించవలసిన అవసరం చాలా ముఖ్యమైనది. సంక్లిష్టమైన క్రిప్టోగ్రాఫిక్ అల్గారిథమ్‌లు ప్రపంచ లావాదేవీలను భద్రపరచడం నుండి, విస్తారమైన డేటాసెట్‌లను నిర్వహించే క్లిష్టమైన డేటా స్ట్రక్చర్‌ల వరకు, డెవలపర్లు తరచుగా ప్రామాణిక జావాస్క్రిప్ట్ నంబర్ రకాలు సరిపోని సందర్భాలను ఎదుర్కొంటారు. ఇక్కడే బిగ్ఇంట్ వస్తుంది, ఇది ఏకపక్ష-కచ్చితత్వ పూర్ణాంకాలకు అనుమతించే ఒక స్థానిక జావాస్క్రిప్ట్ ప్రిమిటివ్. `Number.MAX_SAFE_INTEGER` యొక్క పరిమితులను మించి సంఖ్యలను సూచించడంలో మరియు నిర్వహించడంలో బిగ్ఇంట్ రాణిస్తున్నప్పటికీ, దాని నిజమైన శక్తి బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్‌లతో కలిసినప్పుడు బయటపడుతుంది. ఈ సమగ్ర గైడ్ జావాస్క్రిప్ట్ బిగ్ఇంట్ బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్‌ల ప్రపంచంలోకి లోతుగా వెళుతుంది, మీ గ్లోబల్ స్థానం లేదా నేపథ్యంతో సంబంధం లేకుండా, మీరు పెద్ద సంఖ్యల నిర్వహణ సవాళ్లను విశ్వాసంతో ఎదుర్కోవడానికి శక్తినిస్తుంది.
జావాస్క్రిప్ట్ నంబర్‌లు మరియు వాటి పరిమితులను అర్థం చేసుకోవడం
మనం బిగ్ఇంట్ మరియు బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్‌లలోకి వెళ్లే ముందు, జావాస్క్రిప్ట్ యొక్క ప్రామాణిక Number రకం యొక్క పరిమితులను అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. జావాస్క్రిప్ట్ నంబర్‌లు IEEE 754 డబుల్-ప్రెసిషన్ ఫ్లోటింగ్-పాయింట్ విలువలుగా సూచించబడతాయి. ఈ ఫార్మాట్ విస్తృత శ్రేణి విలువలను అనుమతిస్తుంది, కానీ ఇది పూర్ణాంకాలకు కచ్చితత్వ పరిమితులతో వస్తుంది.
ప్రత్యేకంగా, పూర్ణాంకాలు 253 - 1 (Number.MAX_SAFE_INTEGER) వరకు మాత్రమే సురక్షితంగా సూచించబడతాయి. ఈ పరిమితికి మించి, కచ్చితత్వ సమస్యలు తలెత్తవచ్చు, ఇది లెక్కలలో ఊహించని ఫలితాలకు దారితీస్తుంది. ఇది ఈ క్రింది అనువర్తనాలకు ముఖ్యమైన పరిమితి:
- ఆర్థిక లెక్కలు: గ్లోబల్ ఫైనాన్స్‌లో లేదా పెద్ద సంస్థల కోసం పెద్ద మొత్తాలను ట్రాక్ చేయడం.
- శాస్త్రీయ కంప్యూటింగ్: పెద్ద ఘాతాంకాలు, ఖగోళ దూరాలు, లేదా క్వాంటం ఫిజిక్స్ డేటాను నిర్వహించడం.
- క్రిప్టోగ్రాఫిక్ ఆపరేషన్లు: పెద్ద ప్రధాన సంఖ్యలను లేదా ఎన్‌క్రిప్షన్ కీలను ఉత్పత్తి చేయడం మరియు నిర్వహించడం.
- డేటాబేస్ IDలు: భారీ పంపిణీ వ్యవస్థలలో అత్యధిక సంఖ్యలో ప్రత్యేక ఐడెంటిఫైయర్‌లను నిర్వహించడం.
- డేటా తరాలు: కాలక్రమేణా అసాధారణంగా పెద్దగా పెరిగే శ్రేణులతో వ్యవహరించేటప్పుడు.
ఉదాహరణకు, Number.MAX_SAFE_INTEGERని 1తో పెంచడానికి ప్రయత్నించినప్పుడు, ఫ్లోటింగ్-పాయింట్ నంబర్‌లు నిల్వ చేయబడే విధానం కారణంగా ఆశించిన ఫలితం రాకపోవచ్చు.
const maxSafe = Number.MAX_SAFE_INTEGER; // 9007199254740991
console.log(maxSafe + 1); // 9007199254740992 (May seem okay)
console.log(maxSafe + 2); // 9007199254740992 (Precision loss! Incorrect)
ఇక్కడే బిగ్ఇంట్ అడుగుపెడుతుంది, ఇది అందుబాటులో ఉన్న మెమరీతో మాత్రమే పరిమితమైన ఏకపక్ష పరిమాణంలోని పూర్ణాంకాలను సూచించడానికి ఒక మార్గాన్ని అందిస్తుంది.
జావాస్క్రిప్ట్ బిగ్ఇంట్‌ను పరిచయం చేస్తున్నాము
బిగ్ఇంట్ అనేది 253 - 1 కంటే పెద్ద పూర్ణ సంఖ్యలను సూచించడానికి ఒక మార్గాన్ని అందించే ఒక అంతర్నిర్మిత ఆబ్జెక్ట్. మీరు ఒక పూర్ణాంక సాహిత్యానికి చివర n జోడించడం ద్వారా లేదా BigInt() కన్స్ట్రక్టర్‌ను కాల్ చేయడం ద్వారా ఒక బిగ్ఇంట్‌ను సృష్టించవచ్చు.
const veryLargeNumber = 1234567890123456789012345678901234567890n;
const alsoLarge = BigInt('9876543210987654321098765432109876543210');
console.log(typeof veryLargeNumber); // "bigint"
console.log(typeof alsoLarge); // "bigint"
console.log(veryLargeNumber); // 1234567890123456789012345678901234567890n
బిగ్ఇంట్‌లు మరియు సాధారణ నంబర్‌లను ఆపరేషన్‌లలో కలపలేమని గమనించడం ముఖ్యం. అవసరమైతే మీరు వాటి మధ్య స్పష్టంగా మార్చాలి.
బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్లు: పునాది
బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్లు కంప్యూటర్ సైన్స్‌లో ప్రాథమికమైనవి. అవి సంఖ్యల బైనరీ ప్రాతినిధ్యంపై నేరుగా పనిచేస్తాయి, వాటిని బిట్‌ల (0లు మరియు 1లు) శ్రేణులుగా పరిగణిస్తాయి. ఈ ఆపరేషన్‌లను అర్థం చేసుకోవడం అనేది డేటాను తక్కువ స్థాయిలో నిర్వహించడానికి కీలకం, ఇది పెద్ద సంఖ్యల కోసం బిగ్ఇంట్ బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్లు సాధ్యం చేస్తుంది.
జావాస్క్రిప్ట్‌లో ప్రాథమిక బిట్‌వైజ్ ఆపరేటర్‌లు:
- బిట్‌వైజ్ AND (
&): రెండు ఆపరాండ్‌ల యొక్క సంబంధిత బిట్‌లు 1 ఉన్న ప్రతి బిట్ స్థానంలో 1ని తిరిగి ఇస్తుంది. - బిట్‌వైజ్ OR (
|): ఒక ఆపరాండ్ లేదా రెండు ఆపరాండ్‌ల యొక్క సంబంధిత బిట్‌లు 1 ఉన్న ప్రతి బిట్ స్థానంలో 1ని తిరిగి ఇస్తుంది. - బిట్‌వైజ్ XOR (
^): ఒక ఆపరాండ్ యొక్క సంబంధిత బిట్‌లు 1 ఉండి, మరొకటి కానప్పుడు ప్రతి బిట్ స్థానంలో 1ని తిరిగి ఇస్తుంది. - బిట్‌వైజ్ NOT (
~): దాని ఆపరాండ్ యొక్క బిట్‌లను విలోమం చేస్తుంది. - లెఫ్ట్ షిఫ్ట్ (
<<): మొదటి ఆపరాండ్ యొక్క బిట్‌లను రెండవ ఆపరాండ్ ద్వారా పేర్కొన్న స్థానాల సంఖ్యకు ఎడమ వైపుకు జరుపుతుంది. కుడి నుండి సున్నాలు జరపబడతాయి. - సైన్-ప్రొపగేటింగ్ రైట్ షిఫ్ట్ (
>>): మొదటి ఆపరాండ్ యొక్క బిట్‌లను రెండవ ఆపరాండ్ ద్వారా పేర్కొన్న స్థానాల సంఖ్యకు కుడి వైపుకు జరుపుతుంది. సైన్ బిట్ (ఎడమ వైపున ఉన్న బిట్) కాపీ చేయబడి, ఎడమ నుండి జరపబడుతుంది. - జీరో-ఫిల్ రైట్ షిఫ్ట్ (
>>>): మొదటి ఆపరాండ్ యొక్క బిట్‌లను రెండవ ఆపరాండ్ ద్వారా పేర్కొన్న స్థానాల సంఖ్యకు కుడి వైపుకు జరుపుతుంది. ఎడమ నుండి సున్నాలు జరపబడతాయి.
చారిత్రాత్మకంగా, ఈ ఆపరేటర్‌లు ప్రామాణిక Number రకం కోసం మాత్రమే అందుబాటులో ఉండేవి. అయితే, బిగ్ఇంట్ రాకతో, ఈ ఆపరేటర్‌లన్నీ ఇప్పుడు బిగ్ఇంట్ విలువలతో సజావుగా పనిచేస్తాయి, ఇది ఏ పరిమాణంలోని సంఖ్యల యొక్క బిట్‌వైజ్ మానిప్యులేషన్‌కు అనుమతిస్తుంది.
బిగ్ఇంట్ మరియు బిట్‌వైజ్ ఆపరేటర్‌లు: ఒక లోతైన పరిశీలన
ప్రతి బిట్‌వైజ్ ఆపరేటర్ బిగ్ఇంట్‌తో ఎలా పనిచేస్తుందో ఉదాహరణలతో అన్వేషిద్దాం.
1. బిట్‌వైజ్ AND (&)
బిట్‌వైజ్ AND ఆపరేటర్ ఒక బిగ్ఇంట్‌ను తిరిగి ఇస్తుంది, ఇక్కడ రెండు ఆపరాండ్‌లలోని సంబంధిత బిట్‌లు 1 అయితే మాత్రమే ప్రతి బిట్ 1 అవుతుంది. ఇది బిట్‌లను మాస్క్ చేయడానికి, ఒక నిర్దిష్ట బిట్ సెట్ చేయబడిందో లేదో తనిఖీ చేయడానికి, లేదా సెట్ ఇంటర్‌సెక్షన్ ఆపరేషన్లు చేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
const a = 0b1101n; // Decimal 13
const b = 0b1011n; // Decimal 11
const resultAND = a & b;
console.log(resultAND); // 0b1001n (Decimal 9)
వివరణ:
1101 (a)
& 1011 (b)
------
1001 (resultAND)
ఒక పెద్ద అనుమతి ఫ్లాగ్ పూర్ణాంకంలో ఒక నిర్దిష్ట అనుమతి బిట్ సెట్ చేయబడిందో లేదో తనిఖీ చేయవలసిన సందర్భాన్ని పరిగణించండి. మనకు వినియోగదారు అనుమతులను సూచించే బిగ్ఇంట్ ఉంటే మరియు 'అడ్మిన్' ఫ్లాగ్ (ఉదా., 8వ బిట్, ఇది 10000000n) సెట్ చేయబడిందో లేదో తనిఖీ చేయాలనుకుంటే:
const userPermissions = 0b11011010111010101010101010101010101010101010101010101010101010101n; // A very large permission set
const adminFlag = 1n << 7n; // The 8th bit (value 128) represented as BigInt
const isAdmin = (userPermissions & adminFlag) !== 0n;
console.log(`User has admin privileges: ${isAdmin}`);
2. బిట్‌వైజ్ OR (|)
బిట్‌వైజ్ OR ఆపరేటర్ ఒక బిగ్ఇంట్‌ను తిరిగి ఇస్తుంది, ఇక్కడ ఒక ఆపరాండ్ లేదా రెండు ఆపరాండ్‌లలోని సంబంధిత బిట్‌లు 1 అయితే ప్రతి బిట్ 1 అవుతుంది. ఇది నిర్దిష్ట బిట్‌లను సెట్ చేయడానికి లేదా సెట్ యూనియన్ ఆపరేషన్లు చేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
const c = 0b1101n; // Decimal 13
const d = 0b1011n; // Decimal 11
const resultOR = c | d;
console.log(resultOR); // 0b1111n (Decimal 15)
వివరణ:
1101 (c)
| 1011 (d)
------
1111 (resultOR)
ఒక గ్లోబల్ ఉత్పత్తి కోసం ఫీచర్ ఫ్లాగ్‌లను నిర్వహించే సిస్టమ్‌లో, మీరు వివిధ ఫీచర్ సెట్‌లను కలపడానికి ORను ఉపయోగించవచ్చు:
const basicFeatures = 0b0001n; // Feature A
const premiumFeatures = 0b0010n; // Feature B
const betaFeatures = 0b0100n;
let userPlan = basicFeatures;
userPlan = userPlan | premiumFeatures; // Grant premium features
console.log(`User plan bits: ${userPlan.toString(2)}`); // User plan bits: 11
// Later, if we want to grant beta access too:
userPlan = userPlan | betaFeatures;
console.log(`User plan bits after beta: ${userPlan.toString(2)}`); // User plan bits after beta: 111
3. బిట్‌వైజ్ XOR (^)
బిట్‌వైజ్ XOR ఆపరేటర్ ఒక బిగ్ఇంట్‌ను తిరిగి ఇస్తుంది, ఇక్కడ ఆపరాండ్‌లలోని సంబంధిత బిట్‌లు భిన్నంగా ఉంటే (ఒకటి 0 మరియు మరొకటి 1) ప్రతి బిట్ 1 అవుతుంది. ఇది బిట్‌లను టోగుల్ చేయడానికి, సాధారణ ఎన్‌క్రిప్షన్/డిక్రిప్షన్ కోసం మరియు తేడాలను గుర్తించడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
const e = 0b1101n; // Decimal 13
const f = 0b1011n; // Decimal 11
const resultXOR = e ^ f;
console.log(resultXOR); // 0b0110n (Decimal 6)
వివరణ:
1101 (e)
^ 1011 (f)
------
0110 (resultXOR)
XOR దాని (a ^ b) ^ b === a అనే లక్షణం కోసం ప్రత్యేకంగా ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది. ఇది సాధారణ ఎన్‌క్రిప్షన్ మరియు డిక్రిప్షన్‌ను అనుమతిస్తుంది:
const originalMessage = 1234567890123456789012345678901234567890n;
const encryptionKey = 9876543210987654321098765432109876543210n;
const encryptedMessage = originalMessage ^ encryptionKey;
console.log(`Encrypted: ${encryptedMessage}`);
const decryptedMessage = encryptedMessage ^ encryptionKey;
console.log(`Decrypted: ${decryptedMessage}`);
console.log(`Decryption successful: ${originalMessage === decryptedMessage}`); // Decryption successful: true
4. బిట్‌వైజ్ NOT (~)
బిట్‌వైజ్ NOT ఆపరేటర్ దాని బిగ్ఇంట్ ఆపరాండ్ యొక్క అన్ని బిట్‌లను విలోమం చేస్తుంది. బిగ్ఇంట్‌ల కోసం, ఇది ప్రామాణిక నంబర్‌ల కంటే కొద్దిగా భిన్నంగా ప్రవర్తిస్తుంది, ఎందుకంటే ప్రతికూల సంఖ్యల ప్రాతినిధ్యం (టూస్ కాంప్లిమెంట్) మరియు బిగ్ఇంట్‌లకు సిద్ధాంతపరంగా అనంతమైన కచ్చితత్వం ఉంటుంది. ~x ఆపరేషన్ -x - 1nకి సమానం.
const g = 0b0101n; // Decimal 5
const resultNOT = ~g;
console.log(resultNOT); // -6n
వివరణ:
మనం సరళత కోసం ఒక స్థిర సంఖ్యలో బిట్‌లను (బిగ్ఇంట్ ఏకపక్షంగా ఉన్నప్పటికీ) పరిగణిస్తే, ఉదాహరణకు 8 బిట్‌లు:
00000101 (5)
~ --------
11111010 (This is -6 in two's complement)
బిగ్ఇంట్ కోసం, ప్రముఖ సైన్ బిట్‌ల అనంతమైన శ్రేణిని ఊహించుకోండి. సంఖ్య ధనాత్మకంగా ఉంటే, అది సంభావితంగా ...000101n. NOT వర్తింపజేయడం అన్ని బిట్‌లను తిప్పుతుంది: ...111010n, ఇది ఒక ప్రతికూల సంఖ్యను సూచిస్తుంది. -x - 1n ఫార్ములా ఈ ప్రవర్తనను సరిగ్గా సంగ్రహిస్తుంది.
5. లెఫ్ట్ షిఫ్ట్ (<<)
లెఫ్ట్ షిఫ్ట్ ఆపరేటర్ బిగ్ఇంట్ ఆపరాండ్ యొక్క బిట్‌లను ఒక నిర్దిష్ట సంఖ్యలో స్థానాలకు ఎడమ వైపుకు జరుపుతుంది. ఇది బిగ్ఇంట్‌ను 2 యొక్క ఘాతానికి షిఫ్ట్ మొత్తంతో గుణించడానికి సమానం (x * (2n ** shiftAmount)). ఇది రెండు యొక్క ఘాతాలతో గుణించడం కోసం మరియు బిట్ నమూనాలను నిర్మించడం కోసం ఒక ప్రాథమిక ఆపరేషన్.
const h = 0b101n; // Decimal 5
const shiftAmount = 3n;
const resultLeftShift = h << shiftAmount;
console.log(resultLeftShift); // 0b101000n (Decimal 40)
వివరణ:
101 (h)
<< 3
------
101000 (resultLeftShift)
3 ద్వారా ఎడమకు జరపడం అంటే 23 (8) తో గుణించడం లాంటిది: 5 * 8 = 40.
ఉపయోగ సందర్భం: బిట్ అర్రేలు లేదా పెద్ద బిట్‌మాస్క్‌లను అమలు చేయడం.
// Representing a large bit array for a global network status monitor
let networkStatus = 0n;
const NODE_A_ONLINE = 1n;
const NODE_B_ONLINE = 1n << 1n; // 0b10n
const NODE_C_ONLINE = 1n << 500n; // A node far down the 'bit line'
networkStatus = networkStatus | NODE_A_ONLINE;
networkStatus = networkStatus | NODE_B_ONLINE;
networkStatus = networkStatus | NODE_C_ONLINE;
// To check if Node C is online:
const isNodeCOnline = (networkStatus & NODE_C_ONLINE) !== 0n;
console.log(`Is Node C online? ${isNodeCOnline}`);
6. సైన్-ప్రొపగేటింగ్ రైట్ షిఫ్ట్ (>>)
సైన్-ప్రొపగేటింగ్ రైట్ షిఫ్ట్ ఆపరేటర్ బిగ్ఇంట్ ఆపరాండ్ యొక్క బిట్‌లను కుడి వైపుకు జరుపుతుంది. ఎడమ వైపున ఖాళీ అయిన బిట్‌లు అసలు సైన్ బిట్ యొక్క కాపీలతో నింపబడతాయి. ఇది బిగ్ఇంట్‌ను 2 యొక్క ఘాతానికి షిఫ్ట్ మొత్తంతో భాగించడానికి సమానం, ప్రతికూల అనంతం వైపు రౌండింగ్ (ఫ్లోర్ డివిజన్).
const i = 0b11010n; // Decimal 26
const shiftAmountRight = 2n;
const resultRightShift = i >> shiftAmountRight;
console.log(resultRightShift); // 0b110n (Decimal 6)
వివరణ:
11010 (i)
>> 2
------
110 (resultRightShift)
2 ద్వారా కుడికి జరపడం అంటే 22 (4) తో భాగించడం లాంటిది: 26 / 4 = 6.5, ఫ్లోర్ 6.
ప్రతికూల సంఖ్యల కోసం:
const negativeNum = -26n;
const shiftedNegative = negativeNum >> 2n;
console.log(shiftedNegative); // -7n
ఈ ప్రవర్తన ప్రామాణిక సైన్డ్ ఇంటిజర్ డివిజన్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
7. జీరో-ఫిల్ రైట్ షిఫ్ట్ (>>>)
జీరో-ఫిల్ రైట్ షిఫ్ట్ ఆపరేటర్ బిగ్ఇంట్ ఆపరాండ్ యొక్క బిట్‌లను కుడి వైపుకు జరుపుతుంది. ఎడమ వైపున ఖాళీ అయిన బిట్‌లు అసలు సంఖ్య యొక్క సైన్‌తో సంబంధం లేకుండా *ఎల్లప్పుడూ* సున్నాలతో నింపబడతాయి. ముఖ్యమైన గమనిక: >>> ఆపరేటర్ జావాస్క్రిప్ట్‌లో బిగ్ఇంట్ కోసం నేరుగా మద్దతు ఇవ్వబడదు. మీరు దానిని బిగ్ఇంట్‌తో ఉపయోగించడానికి ప్రయత్నించినప్పుడు, అది TypeErrorను విసురుతుంది.
ఎందుకు మద్దతు లేదు?
>>> ఆపరేటర్ సంఖ్యలను అన్‌సైన్డ్ 32-బిట్ పూర్ణాంకాలుగా పరిగణించడానికి రూపొందించబడింది. బిగ్ఇంట్‌లు, వాటి స్వభావం ప్రకారం, ఏకపక్ష కచ్చితత్వ సైన్డ్ పూర్ణాంకాలు. ఒక బిగ్ఇంట్‌కు జీరో-ఫిల్ రైట్ షిఫ్ట్‌ను వర్తింపజేయడానికి ఒక స్థిర బిట్ వెడల్పును నిర్వచించడం మరియు సైన్ ఎక్స్‌టెన్షన్‌ను నిర్వహించడం అవసరం, ఇది బిగ్ఇంట్ యొక్క ప్రయోజనానికి విరుద్ధం. మీరు ఒక బిగ్ఇంట్‌పై జీరో-ఫిల్ రైట్ షిఫ్ట్ ఆపరేషన్ చేయవలసి వస్తే, మీరు సాధారణంగా దానిని మొదట బిట్‌ల సంఖ్యను నిర్ణయించి, ఆపై షిఫ్ట్ చేయడం ద్వారా మాన్యువల్‌గా అమలు చేయాలి, మీరు సైన్‌ను సరిగ్గా నిర్వహిస్తున్నారని లేదా ఫలితాన్ని మాస్క్ చేస్తున్నారని నిర్ధారించుకోవాలి.
ఉదాహరణకు, ఒక ధనాత్మక బిగ్ఇంట్ కోసం జీరో-ఫిల్ రైట్ షిఫ్ట్‌ను అనుకరించడానికి:
// Simulating zero-fill right shift for a positive BigInt
function zeroFillRightShiftBigInt(bigIntValue, shiftAmount) {
if (bigIntValue < 0n) {
// This operation is not directly defined for negative BigInts in the same way as >>> for Numbers
// For simplicity, we'll focus on positive numbers where >>> makes conceptual sense.
// A full implementation for negative numbers would be more complex, potentially involving
// converting to a fixed-width unsigned representation if that's the desired behavior.
throw new Error("Zero-fill right shift simulation for negative BigInt is not directly supported.");
}
// For positive BigInts, >> already behaves like zero-fill right shift.
return bigIntValue >> shiftAmount;
}
const j = 0b11010n; // Decimal 26
const shiftAmountZero = 2n;
const resultZeroFill = zeroFillRightShiftBigInt(j, shiftAmountZero);
console.log(resultZeroFill); // 0b110n (Decimal 6)
సంభావ్య ప్రతికూల బిగ్ఇంట్‌లపై >>> యొక్క ప్రవర్తన అవసరమయ్యే దృశ్యాల కోసం, మీకు మరింత బలమైన అమలు అవసరం, బహుశా లక్ష్యం స్థిర-వెడల్పు అన్‌సైన్డ్ ఆపరేషన్‌లను అనుకరించడమైతే, ఒక నిర్దిష్ట బిట్ పొడవు ప్రాతినిధ్యానికి మార్చడం కూడా ఉండవచ్చు.
సాధారణ వినియోగ సందర్భాలు మరియు అధునాతన పద్ధతులు
బిగ్ఇంట్‌లపై బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్లు చేయగల సామర్థ్యం వివిధ రంగాలలో అనేక శక్తివంతమైన అనువర్తనాలకు తలుపులు తెరుస్తుంది.
1. క్రిప్టోగ్రఫీ మరియు భద్రత
అనేక క్రిప్టోగ్రాఫిక్ అల్గారిథమ్‌లు పెద్ద సంఖ్యల బిట్‌వైజ్ మానిప్యులేషన్‌పై ఎక్కువగా ఆధారపడతాయి. RSA, డిఫ్ఫీ-హెల్మాన్ కీ ఎక్స్ఛేంజ్ మరియు వివిధ హాషింగ్ అల్గారిథమ్‌లు అన్నీ మాడ్యులర్ ఎక్స్‌పోనెన్షియేషన్, బిట్ షిఫ్టింగ్ మరియు చాలా పెద్ద పూర్ణాంకాలపై మాస్కింగ్ వంటి ఆపరేషన్‌లను కలిగి ఉంటాయి.
ఉదాహరణ: సరళీకృత RSA కీ జనరేషన్ కాంపోనెంట్
పూర్తి RSA అమలు సంక్లిష్టంగా ఉన్నప్పటికీ, ప్రధాన ఆలోచన పెద్ద ప్రధాన సంఖ్యలు మరియు మాడ్యులర్ అంకగణితాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్లు మధ్యంతర దశలు లేదా సంబంధిత అల్గారిథమ్‌లలో భాగంగా ఉంటాయి.
// Hypothetical - simplified bit manipulation for cryptographic contexts
// Imagine generating a large number that should have specific bits set or cleared
let primeCandidate = BigInt('...'); // A very large number
// Ensure the number is odd (last bit is 1)
primeCandidate = primeCandidate | 1n;
// Clear the second to last bit (for demonstration)
const maskToClearBit = ~(1n << 1n); // ~(0b10n) which is ...11111101n
primeCandidate = primeCandidate & maskToClearBit;
console.log(`Processed candidate bit pattern: ${primeCandidate.toString(2).slice(-10)}...`); // Display last few bits
2. డేటా స్ట్రక్చర్స్ మరియు అల్గారిథమ్స్
బిట్‌మాస్క్‌లు సాధారణంగా బూలియన్ ఫ్లాగ్‌ల సెట్‌లను లేదా స్థితులను సమర్థవంతంగా సూచించడానికి ఉపయోగించబడతాయి. చాలా పెద్ద డేటాసెట్‌లు లేదా సంక్లిష్ట కాన్ఫిగరేషన్‌ల కోసం, బిగ్ఇంట్ బిట్‌మాస్క్‌లు అపారమైన సంఖ్యలో ఫ్లాగ్‌లను నిర్వహించగలవు.
ఉదాహరణ: గ్లోబల్ రిసోర్స్ అలొకేషన్ ఫ్లాగ్స్
ఒక విస్తారమైన నెట్‌వర్క్ ఎంటిటీలలో అనుమతులు లేదా వనరుల లభ్యతను నిర్వహించే ఒక వ్యవస్థను పరిగణించండి, ఇక్కడ ప్రతి ఎంటిటీకి ఒక ప్రత్యేక ID మరియు సంబంధిత ఫ్లాగ్‌లు ఉండవచ్చు.
// Representing allocation status for 1000 resources
// Each bit represents a resource. We need more than 32 bits.
let resourceAllocation = 0n;
// Allocate resource with ID 50
const resourceId50 = 50n;
resourceAllocation = resourceAllocation | (1n << resourceId50);
// Allocate resource with ID 750
const resourceId750 = 750n;
resourceAllocation = resourceAllocation | (1n << resourceId750);
// Check if resource 750 is allocated
const checkResourceId750 = 750n;
const isResource750Allocated = (resourceAllocation & (1n << checkResourceId750)) !== 0n;
console.log(`Is resource 750 allocated? ${isResource750Allocated}`);
// Check if resource 50 is allocated
const checkResourceId50 = 50n;
const isResource50Allocated = (resourceAllocation & (1n << checkResourceId50)) !== 0n;
console.log(`Is resource 50 allocated? ${isResource50Allocated}`);
3. లోపం గుర్తింపు మరియు దిద్దుబాటు కోడ్‌లు
సైక్లిక్ రిడండెన్సీ చెక్ (CRC) లేదా హామింగ్ కోడ్‌ల వంటి పద్ధతులు డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్ మరియు నిల్వలో లోపం గుర్తింపు మరియు దిద్దుబాటు కోసం రిడండెన్సీని జోడించడానికి బిట్‌వైజ్ మానిప్యులేషన్‌లను కలిగి ఉంటాయి. బిగ్ఇంట్ ఈ పద్ధతులను చాలా పెద్ద డేటా బ్లాక్‌లకు వర్తింపజేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
4. నెట్‌వర్క్ ప్రోటోకాల్స్ మరియు డేటా సీరియలైజేషన్
తక్కువ-స్థాయి నెట్‌వర్క్ ప్రోటోకాల్స్ లేదా కస్టమ్ బైనరీ డేటా ఫార్మాట్‌లతో వ్యవహరించేటప్పుడు, మీరు పెద్ద పూర్ణాంక రకాల్లోని నిర్దిష్ట బిట్ ఫీల్డ్‌లలోకి డేటాను ప్యాక్ చేయడం లేదా అన్‌ప్యాక్ చేయడం అవసరం కావచ్చు. పెద్ద పేలోడ్‌లు లేదా ఐడెంటిఫైయర్‌లతో వ్యవహరించేటప్పుడు బిగ్ఇంట్ బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్లు అటువంటి పనులకు అవసరం.
ఉదాహరణ: ఒక బిగ్ఇంట్‌లోకి బహుళ విలువలను ప్యాక్ చేయడం
// Imagine packing user status flags and a large session ID
const userId = 12345678901234567890n;
const isAdminFlag = 1n;
const isPremiumFlag = 1n << 1n; // Set the second bit
const isActiveFlag = 1n << 2n; // Set the third bit
// Let's reserve 64 bits for the userId to be safe, and pack flags after it.
// This is a simplified example; real-world packing needs careful bit positioning.
let packedData = userId;
// Simple concatenation: shift flags to higher bits (conceptually)
// In a real scenario, you'd ensure there's enough space and defined bit positions.
packedData = packedData | (isAdminFlag << 64n);
packedData = packedData | (isPremiumFlag << 65n);
packedData = packedData | (isActiveFlag << 66n);
console.log(`Packed data (last 10 bits of userId + flags): ${packedData.toString(2).slice(-75)}`);
// Unpacking (simplified)
const extractedUserId = packedData & ((1n << 64n) - 1n); // Mask to get the lower 64 bits
const extractedAdminFlag = (packedData & (1n << 64n)) !== 0n;
const extractedPremiumFlag = (packedData & (1n << 65n)) !== 0n;
const extractedActiveFlag = (packedData & (1n << 66n)) !== 0n;
console.log(`Extracted User ID: ${extractedUserId}`);
console.log(`Is Admin: ${extractedAdminFlag}`);
console.log(`Is Premium: ${extractedPremiumFlag}`);
console.log(`Is Active: ${extractedActiveFlag}`);
గ్లోబల్ డెవలప్‌మెంట్ కోసం ముఖ్యమైన పరిగణనలు
గ్లోబల్ డెవలప్‌మెంట్ సందర్భంలో బిగ్ఇంట్ బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్‌లను అమలు చేస్తున్నప్పుడు, అనేక అంశాలు కీలకమైనవి:
- డేటా ప్రాతినిధ్యం: వివిధ సిస్టమ్‌లు లేదా భాషలలో డేటా ఎలా సీరియలైజ్ చేయబడుతుంది మరియు డీసీరియలైజ్ చేయబడుతుంది అనే దాని గురించి జాగ్రత్తగా ఉండండి. బిగ్ఇంట్‌లు సరిగ్గా ప్రసారం చేయబడి మరియు స్వీకరించబడతాయని నిర్ధారించుకోండి, బహుశా బిగ్ఇంట్ కోసం తగిన స్ట్రింగ్ ప్రాతినిధ్యంతో JSON వంటి ప్రామాణిక ఫార్మాట్‌లను ఉపయోగించి.
- పనితీరు: బిగ్ఇంట్ ఏకపక్ష కచ్చితత్వాన్ని అందిస్తున్నప్పటికీ, చాలా పెద్ద సంఖ్యలపై ఆపరేషన్లు గణనపరంగా ఖరీదైనవి కావచ్చు. అడ్డంకులను గుర్తించడానికి మీ కోడ్‌ను ప్రొఫైల్ చేయండి. పనితీరు-క్లిష్టమైన విభాగాల కోసం, మీ డేటా యొక్క చిన్న భాగాల కోసం ప్రామాణిక
Numberరకాలు లేదా స్థిర-వెడల్పు పూర్ణాంక లైబ్రరీలు (మీ లక్ష్య వాతావరణంలో అందుబాటులో ఉంటే) మరింత అనుకూలంగా ఉండవచ్చని పరిగణించండి. - బ్రౌజర్ మరియు Node.js మద్దతు: బిగ్ఇంట్ జావాస్క్రిప్ట్‌కు సాపేక్షంగా ఇటీవలి చేర్పు. మీ లక్ష్య వాతావరణాలు (బ్రౌజర్లు, Node.js వెర్షన్లు) బిగ్ఇంట్‌కు మద్దతు ఇస్తాయని నిర్ధారించుకోండి. ఇటీవలి వెర్షన్ల నాటికి, మద్దతు విస్తృతంగా ఉంది.
- లోపం నిర్వహణ: బిగ్ఇంట్ మరియు నంబర్ రకాలను మార్పిడి లేకుండా కలపడానికి ప్రయత్నించడం, లేదా అధికంగా పెద్ద బిగ్ఇంట్‌లతో మెమరీ పరిమితులను మించడం వంటి సంభావ్య లోపాలను ఎల్లప్పుడూ ఊహించండి. బలమైన లోపం నిర్వహణ యంత్రాంగాలను అమలు చేయండి.
- స్పష్టత మరియు చదవడానికి వీలు: పెద్ద సంఖ్యలపై సంక్లిష్టమైన బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్‌లతో, కోడ్ చదవడానికి వీలు తగ్గుతుంది. అర్థవంతమైన వేరియబుల్ పేర్లను ఉపయోగించండి, తర్కాన్ని వివరిస్తూ వ్యాఖ్యలను జోడించండి మరియు క్లిష్టమైన బిట్ మానిప్యులేషన్‌లను కప్పి ఉంచడానికి సహాయక ఫంక్షన్‌లను ఉపయోగించుకోండి. అంతర్జాతీయ బృందాలలో కోడ్ స్పష్టత సహకారానికి కీలకం అయినప్పుడు ఇది ప్రత్యేకంగా ముఖ్యం.
- పరీక్ష: మీ బిగ్ఇంట్ బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్‌లను చాలా చిన్న సంఖ్యలు,
Number.MAX_SAFE_INTEGERకు దగ్గరగా ఉన్న సంఖ్యలు మరియు చాలా పెద్ద సంఖ్యలు, ధనాత్మక మరియు ప్రతికూల సంఖ్యలతో సహా విస్తృత శ్రేణి ఇన్‌పుట్‌లతో క్షుణ్ణంగా పరీక్షించండి. మీ పరీక్షలు అంచు కేసులను మరియు వివిధ బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్‌లలో ఆశించిన ప్రవర్తనను కవర్ చేస్తాయని నిర్ధారించుకోండి.
ముగింపు
జావాస్క్రిప్ట్ యొక్క బిగ్ఇంట్ ప్రిమిటివ్, దాని బలమైన బిట్‌వైజ్ ఆపరేటర్‌ల సెట్‌తో కలిసినప్పుడు, ఏకపక్షంగా పెద్ద పూర్ణాంకాలను నిర్వహించడానికి ఒక శక్తివంతమైన టూల్‌కిట్‌ను అందిస్తుంది. క్రిప్టోగ్రఫీ యొక్క సంక్లిష్టమైన డిమాండ్ల నుండి ఆధునిక డేటా స్ట్రక్చర్స్ మరియు గ్లోబల్ సిస్టమ్‌ల యొక్క స్కేలబుల్ అవసరాల వరకు, బిగ్ఇంట్ డెవలపర్‌లకు ప్రామాణిక సంఖ్యల కచ్చితత్వ పరిమితులను అధిగమించడానికి అధికారం ఇస్తుంది.
బిగ్ఇంట్‌తో బిట్‌వైజ్ AND, OR, XOR, NOT, మరియు షిఫ్ట్‌లలో నైపుణ్యం సాధించడం ద్వారా, మీరు అధునాతన తర్కాన్ని అమలు చేయవచ్చు, నిర్దిష్ట దృశ్యాలలో పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయవచ్చు మరియు నేటి అనుసంధానిత ప్రపంచానికి అవసరమైన భారీ సంఖ్యాత్మక ప్రమాణాలను నిర్వహించగల అనువర్తనాలను నిర్మించవచ్చు. కొత్త అవకాశాలను అన్‌లాక్ చేయడానికి మరియు గ్లోబల్ ప్రేక్షకుల కోసం బలమైన, స్కేలబుల్ పరిష్కారాలను ఇంజనీర్ చేయడానికి బిగ్ఇంట్ బిట్‌వైజ్ ఆపరేషన్‌లను స్వీకరించండి.