Math.clz32()

Статический метод Math.clz32() возвращает количество ведущих нулевых битов в 32-битной двоичной репрезентации числа.

Попробуйте

// 00000000000000000000000000000001
console.log(Math.clz32(1));
// Expected output: 31

// 00000000000000000000000000000100
console.log(Math.clz32(4));
// Expected output: 29

// 00000000000000000000001111101000
console.log(Math.clz32(1000));
// Expected output: 22

Синтаксис

Math.clz32(x)

Параметры

x

Число.

Возвращаемое значение

Количество ведущих нулевых битов в 32-битной двоичной репрезентации x.

Описание

clz32 — это сокращение от CountLeadingZeros32 (Подсчет ведущих нулей 32).

Если x не является числом, оно будет сначала преобразовано в число, а затем в 32-битное беззнаковое целое число.

Если преобразованное 32-битное беззнаковое целое число равно 0, возвращается 32, потому что все биты равны 0. Если самый старший бит равен 1 (т. е. число больше или равно 2³¹), возвращается 0.

Эта функция особенно полезна для систем, которые компилируются в JS, таких как Emscripten.

Примеры

Использование Math.clz32()

Math.clz32(1); // 31
Math.clz32(1000); // 22
Math.clz32(); // 32

const stuff = [
  NaN,
  Infinity,
  -Infinity,
  0,
  -0,
  false,
  null,
  undefined,
  "foo",
  {},
  [],
];
stuff.every((n) => Math.clz32(n) === 32); // true

Math.clz32(true); // 31
Math.clz32(3.5); // 30

Реализация Count Leading Ones и других подобных функций

В настоящее время нет Math.clon для "Подсчета ведущих единиц" (названной "clon", а не "clo", потому что "clo" и "clz" слишком похожи, особенно для неанглоязычных людей). Однако clon функцию можно легко создать, инвертировав биты числа и передав результат в Math.clz32. Это сработает, потому что инверсия 1 равна 0, и наоборот. Таким образом, инвертирование битов инвертирует измеряемое количество нулей (из Math.clz32), благодаря чему Math.clz32 подсчитывает количество единиц вместо подсчета количества нулей.

Рассмотрим следующее 32-битное слово:

const a = 32776; // 00000000000000001000000000001000 (16 leading zeros)
Math.clz32(a); // 16

const b = ~32776; // 11111111111111110111111111110111 (32776 inverted, 0 leading zeros)
Math.clz32(b); // 0 (this is equal to how many leading one's there are in a)

Используя эту логику, clon функцию можно создать следующим образом:

const clz = Math.clz32;

function clon(integer) {
  return clz(~integer);
}

Кроме того, этот метод можно расширить для создания функции "Подсчет trailing zeros" без прыжков, как показано ниже. Функция ctrz принимает побитовое И целого числа с его дополнительным кодом. Благодаря принципу работы дополнительного кода, все trailing zeros будут преобразованы в единицы, а затем при добавлении 1 произойдет перенос до тех пор, пока не будет достигнут первый 0 (который изначально был 1). Все биты выше этого останутся прежними и будут инверсией битов исходного целого числа. Следовательно, при выполнении побитового И с исходным целым числом все более высокие биты станут 0, которые можно подсчитать с помощью clz. Количество trailing zeros, плюс первый 1 бит, плюс ведущие биты, подсчитанные clz, в сумме дают 32.

function ctrz(integer) {
  integer >>>= 0; // coerce to Uint32
  if (integer === 0) {
    // skipping this step would make it return -1
    return 32;
  }
  integer &= -integer; // equivalent to `int = int & (~int + 1)`
  return 31 - clz(integer);
}

Затем мы можем определить функцию "Подсчет trailing ones" следующим образом:

function ctron(integer) {
  return ctrz(~integer);
}

Эти вспомогательные функции можно превратить в модуль asm.js для потенциального улучшения производительности.

const countTrailsMethods = (function (stdlib, foreign, heap) {
  "use asm";
  const clz = stdlib.Math.clz32;

  // count trailing zeros
  function ctrz(integer) {
    integer = integer | 0; // coerce to an integer
    if ((integer | 0) == 0) {
      // skipping this step would make it return -1
      return 32;
    }
    // Note: asm.js doesn't have compound assignment operators such as &=
    integer = integer & -integer; // equivalent to `int = int & (~int + 1)`
    return (31 - clz(integer)) | 0;
  }

  // count trailing ones
  function ctron(integer) {
    integer = integer | 0; // coerce to an integer
    return ctrz(~integer) | 0;
  }

  // asm.js demands plain objects:
  return { ctrz: ctrz, ctron: ctron };
})(window, null, null);

const { ctrz, ctron } = countTrailsMethods;

Спецификации

Совместимость с браузерами

См. также

• Polyfill of Math.clz32 in core-js
• es-shims polyfill of Math.clz32
• Math
• Math.imul