Operatori bitwise

Gli operatori bitwise (o operatori a livello di bit) lavorano direttamente sulla rappresentazione binaria dei numeri. In JavaScript tutti gli operatori bitwise convertono i valori in interi a 32 bit con segno prima di eseguire l’operazione.

Questo significa che:

• i decimali vengono troncati
• i numeri molto grandi vengono ridotti a 32 bit
• il risultato è sempre un intero

Sono poco usati nello sviluppo web quotidiano, ma risultano fondamentali in ambiti come:

• ottimizzazioni
• crittografia
• gestione di flag
• manipolazione binaria
• sistemi a basso livello

Rappresentazione binaria (ripasso veloce)

Un numero in JavaScript:

let n = 5;

In binario (8 bit):

00000101

Ogni operatore bitwise agisce bit per bit.

AND bitwise (&)

Confronta i bit: ritorna 1 solo se entrambi sono 1.

5 & 3;

5  -> 00000101
3  -> 00000011
----------------
      00000001  -> 1

Risultato: 1

OR bitwise (|)

Ritorna 1 se almeno uno dei bit è 1.

5 | 3;

5  -> 00000101
3  -> 00000011
----------------
      00000111  -> 7

XOR bitwise (^)

Ritorna 1 solo se i bit sono diversi.

5 ^ 3;

5  -> 00000101
3  -> 00000011
----------------
      00000110  -> 6

NOT bitwise (~)

Inverte tutti i bit.

~5;

5   -> 00000101
~5  -> 11111010

Poiché è un numero con segno a 32 bit:

~5 = -6

Formula utile:

~n === -(n + 1);

Shift a sinistra (<<)

Sposta i bit a sinistra, moltiplicando per 2 ogni shift.

5 << 1;

00000101 -> 00001010

Risultato: 10

5 << 2; // 20

Shift a destra con segno (>>)

Sposta i bit a destra mantenendo il segno.

5 >> 1;

00000101 -> 00000010

Risultato: 2

-5 >> 1; // -3

Shift a destra senza segno (>>>)

Riempie con zeri anche per numeri negativi.

-5 >>> 1;

11111011 -> 01111101

Risultato: 2147483645

Tabella riassuntiva

Esempio pratico: gestione di flag

const READ = 1; // 0001
const WRITE = 2; // 0010
const EXEC = 4; // 0100
 
let permessi = READ | WRITE;
 
// verifica
((permessi & READ) !==
  0(
    // true
    permessi & EXEC,
  )) !==
  0; // false

Conversione rapida in intero

let n = 3.9;
n | 0; // 3

Usato spesso per forzare un valore a intero.

Limiti importanti

• Tutti i numeri diventano 32 bit signed
• Non funzionano correttamente con numeri molto grandi
• Non vanno usati per calcoli finanziari o ad alta precisione

Quando usarli

• Gestione di flag
• Maschere di bit
• Parsing binario
• Ottimizzazioni low-level
• Crittografia e compressione

Gli operatori bitwise permettono un controllo diretto sui dati a livello binario: strumenti potenti, ma da usare con consapevolezza.