使用二进制设计课堂权限

使用二进制能很方便的表达和计算（组合、切换和校验）权限，以 Linux 文件权限为例。

权限之间可组合：

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const 读写 = 0b100 | 0b010 // 6 即 0b110
const 读写执行 = 0b100 | 0b010 | 0b001 // 7 即 0b111

总的组合结果共 C(2,1) * C(2,1) * C(2,1)，8 种，无权限 0 (---)，读权限 4 (r--)，写权限 2 (-w-)，执行权限 1 (--x)，读和写权限 6 (rw-)，读和执行权限 5 (r-x)，写和执行权限 3 (-wx)，读、写和执行权限 7 (rwx)。

二进制运算符

二进制位运算符包括 |（按位或 OR）、&（按位与 AND）、^（按位异或 XOR）、~（按位非，取反 NOT）、<<（左移 Left shift）、>>（有符号右移）、>>>（无符号右移）。

JavaScript 位运算是基于 32 位整数的，会先把 64 位浮点数转换为 32 位整数计算，计算完成后再将 32 位转为 64 位。

• | 运算符

| 运算将两个操作数的每个对应位进行或运算，结果中，两个操作数对应位上至少有一个为 1 时才为 1，否则为 0（相当于求并），即 1 | 1 = 1、0 | 0 = 0、0 | 1 = 1。

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  1100
| 0010
-------
  1110

• & 运算符

& 运算将两个操作数的每个对应位进行与运算，结果中，两个操作数对应位上都为 1 时才为 1，否则为 0，即 1 & 1 = 1、0 & 0 = 0、0 & 1 = 0。以操作数 0010 为例：

1
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3
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  xxyx
& 0010
-------
  00a0

上述例子中 x 位为任何数，& 运算的结果都是 0，最终结果只受 y 位影响，当 y = 0 时，结果为 0000，y = 1 时，结果为 0010。即如果 a & b === b 为 true，则说明 a 包含 b。

• ^ 运算符

^ 运算将两个操作数的每个对应位进行异或运算，结果中，两个操作数对应位上不相同时才为 1，相同时为 0。利用这个特点，可实现 Toggle 计算。

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  0001
^ 0010
-------
  0011

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  0011
^ 0010
-------
  0001

• ~ 运算符

~ 将操作数的每一位取反。有点类似于反码，但不同的是，~ 会将符号位也取反，而取反码，符号位不变。

1
2
3

1010
-------
0101

以 ~10 (~0b1010) 为例，其 32 位二进制为 00000000000000000000000000001010 (正数的补码就是原码)，~ 取反得到 11111111111111111111111111110101，由于符号位是 1，所以这是一个负数，而计算机中存储负数是以补码的方式来存储的，所以对补码求原码再转成十进制即可，对补码求原码就是使用此补码再求一遍补码，也就是先取反码再补 1，即 10000000000000000000000000001010 加 1，结果为 10000000000000000000000000001011，即 -11。

~-2 的 32 位二进制为 11111111111111111111111111111110（负数的补码需要反码再加 1），~ 取反得到 00000000000000000000000000000001，再将结果转为十进制，即 1。

任何数字 x 的按位非运算结果都是 -(x + 1)。例如，~-5 运算结果为 4。

• << 左移运算符

将数值的二进制码向左移动一定的位（< 32），右边用 0 填充。

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2

 1010 >> 1
10100

使用左移还可用来取整。位运算操作的是整数，忽略小数部分，等同于数值的整数部分，左移 0 位，结果还是整数部分。

1
2

1.111 << 0 // 1
2.344 << 0 // 2

• >> 右移运算符

将数值的二进制码向右移动一定的位（<32），遗弃被丢出的位。

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2

1010 >> 1
 101

课堂权限设计

定义课堂黑板权限为 1、语音权限为 2、视频权限为 4。权限间可组合，同时拥有黑板、语音和视频权限 Board | Audio | Video，即 0111。使用左移 << 定义权限、使用按位或 | 组合权限、使用按位异或 ^ 切换权限（添加或删除权限）、使用按位与 & 校验权限。

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// << 定义权限
enum Permission {
  None = 0, // 0000
  Board = 1 << 0, // 0001，左移 0 位
  Audio = 1 << 1, // 0010，左移 1 位
  Video = 1 << 2, // 0100，左移 2 位
}
type Student = {
  permission: Permission;
}

const student: Student = {
  permission: Permission.Board | Permission.Audio // 0011
}

// & 校验权限
// 用户的权限和黑板权限做与运算，结果依然等于黑板权限，则说明用户拥有黑板权限
if ((student.permission & Permission.Board) === Permission.Board) {
  console.log('拥有黑板权限')
}
if ((student.permission & Permission.Audio) === Permission.Audio) {
  console.log('拥有语音权限')
}
if ((student.permission & Permission.Video) === Permission.Video) {
  console.log('拥有视频权限')
}

// ^ 切换权限
student.permission = student.permission ^ Permission.Audio // 如果没有语音权限授予语音权限，如果有则删除

注：如果只是单纯的添加权限，可以使用按位或 |，单纯的删除权限，则可以先取反，再执行与操作 &(~feature)。

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student.permission = student.permission &(~Permission.Audio)