BigInt 数据类型是 JavaScript 中的一种数值原生类型，它可以表示任意大小的整数。这与 Number 类型形成了对比，后者只能表示介于 -(2^53 - 1) 和 2^53 - 1 之间的整数。
JavaScript 是一种驱动动态网页应用的语言，传统上根据广泛采用的 IEEE-754 标准中的双精度浮点格式来处理数值表示。该标准的一个重要限制是，它只能精确表示最大安全整数 2^53 - 1。然而，一旦超过这个数值阈值，数值的准确性就会开始下降，并可能引入到关键计算中的潜在误差。
为了应对这些限制，JavaScript 引入了 BigInt 数据类型；正如其名字所暗示的那样，BigInt 解决了有限精度的问题。这一能力在诸如加密算法、金融计算以及要求最高精度的复杂数学运算等各种情况下显得尤为不可或缺：它允许以任意精度表示整数，这是一个重要的进步。
声明和初始化
你可以通过使用带有 n 后缀的数值字面量或者使用 BigInt() 构造函数来创建一个 BigInt。
const bigIntLiteral = 123n;
const anotherBigInt = BigInt(456);
需要注意的是，试图在没有显式转换的情况下混合常规数字和 BigInt 可能会导致错误。
基本操作
BigInt 支持标准的算术操作，如加法、减法、乘法和除法。执行操作时，两个操作数都必须是 BigInt 类型。
const a = 123n;
const b = 456n;
const sum = a + b;
const product = a * b;
比较
可以使用标准比较运算符（如 <, >, <=, >=, 和 ===）来比较 BigInt 值。
const a = 123n;
const b = 456n;
a > b;
a === b;
转换
可以在 BigInt 和常规数字之间进行转换，但需要注意，对于非常大的 BigInt 值，可能会有精度损失。
const bigIntValue = BigInt("12345678901234567890");
const regularNumber = Number(bigIntValue);
示例
示例 1：简单的 BigInt 算术
在这个例子中，我们演示了两个 BigInt 数字 num1 和 num2 的加法和乘法，它们的值分别是 123n 和 456n。通过启用大整数值的准确表示而不冒精度损失的风险，BigInt 克服了常规 JavaScript 数字的一个潜在缺点。
<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<h2>简单的 BigInt 算术</h2>
<p id="result"></p>
<script>
const num1 = 123n;
const num2 = 456n;
const sum = num1 + num2;
const product = num1 * num2;
document.addEventListener("DOMContentLoaded", function () {
document.getElementById("result").innerText =
`123n 与 456n 的和是 ${sum} 且它们的积为 ${product}`;
});
</script>
</body>
</html>
示例 2：使用 BigInt 的斐波那契数列生成器
斐波那契数列是一系列数字，在其中每个数字都是前两个数字的和；使用 BigInt 来处理超过常规 JavaScript 数字精度极限的大值。通过 generateFibonacci 函数，数组充当这些序列值的存储，即使对于具有显著数值大小的项也能保证准确的计算。
<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<h2>斐波那契数列</h2>
<p id="result"></p>
<script>
function generateFibonacci(n) {
const sequence = [0n, 1n];
for (let i = 2; i <= n; i++) {
sequence[i] = sequence[i - 1] + sequence[i - 2];
}
return sequence;
}
document.addEventListener("DOMContentLoaded", function () {
const result = generateFibonacci(20);
document.getElementById("result").innerText = "前20项斐波那契数列为: " + result.join(", ");
});
</script>
</body>
</html>
示例 3：使用 BigInt 的阶乘计算器
阶乘是一个数的所有小于或等于它的正整数的乘积。为了找到阶乘，我们使用了 BigInt。对于像 5 和 10 这样小的数字，常规数字是可以工作的，但如果我们要找出 10000 的阶乘，结果将会非常巨大。因此，BigInt 就派上了用场。在这个例子中，我们通过一个循环来找出 20n 的阶乘。
<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<h2>大数的阶乘</h2>
<p id="result"></p>
<script>
function calculateFactorial() {
const num = 20n;
let result = 1n;
for (let i = 2n; i <= num; i++) {
result *= i;
}
document.getElementById("result").innerText = "20 的阶乘是 " + result;
}
document.addEventListener("DOMContentLoaded", function () {
calculateFactorial();
});
</script>
</body>
</html>
示例 4：使用 BigInt 的颜色方块
在这个例子中，我们利用 BigInt 生成在预定义参数内的随机颜色，并将其应用于 colorSquare 以供演示。随机颜色的生成涉及乘法：通过 Math.random() 获取介于 0 和 1 之间的浮点数，然后乘以最大颜色值。随后，我们通过 Math.floor() 将此结果向下取整到最接近的整数，然后再通过 BigInt() 转换为 BigInt。生成的 BigInt 被转换为十六进制字符串并返回。
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<style>
body {
font-family: Arial, sans-serif;
}
#colorSquare {
width: 400px;
height: 200px;
border: 2px solid #000;
}
</style>
</head>
<body>
<h2>使用 BigInt 的颜色示例</h2>
<div id="colorSquare"></div>
<script>
function generateRandomColor() {
const maxColorValue = 16777215n;
const randomColor = BigInt(Math.floor(Math.random() * Number(maxColorValue)));
return `#${randomColor.toString(16).padStart(6, '0')}`;
}
const colorSquare = document.getElementById('colorSquare');
colorSquare.style.backgroundColor = generateRandomColor();
</script>
</body>
</html>
使用 BigInt 的错误处理
这段代码演示了一个特殊的 BigInt 与常规数字相加的情况。在 JavaScript 中，我们需要执行显式的转换为 BigInt。当我们尝试将 42（常规数字）与 42n（或 BigInt）相加时，它抛出了一个错误，这个错误被 try-catch 捕获并在屏幕上显示。
<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<h2>BigInt 与常规数字相加</h2>
<div id="output"></div>
<script>
const regularNumber = 42;
const bigIntValue = BigInt(regularNumber);
document.getElementById("output").innerHTML =
`<p>常规数字: ${regularNumber}</p>`+
`<p>BigInt 值: ${bigIntValue}</p>` +
`<p>常规数字与 BigInt 值相加的结果为:</p>`;
try {
const result = regularNumber + bigIntValue;
document.getElementById("output").innerHTML += `结果: ${result}`;
} catch (e) {
document.getElementById("output").innerHTML += `错误: ${e}`;
}
</script>
</body>
</html>