如何创建以整数对为键的JavaScript Map？

问题背景 #

JavaScript的Map采用引用比较来判断对象键是否相等，这意味着直接使用数组（比如[number, number]）作为键会失效：

const map = new Map();
const coordinates = [1, 3];

map.set(coordinates, 0);
map.get([1, 3]); // 返回 undefined

常见的解决办法是将键拼接为字符串（如${a}_${b}），但这种方法需要进行数字转字符串操作。如果已知整数范围，还可以用位运算(a << 8) + b提升性能，但这种方法受限于数值范围。

那么对于范围未知的整数，有没有无需字符串转换、又能保证键唯一性的类似方案？

可行方案 #

1. 利用BigInt进行数值拼接 #

BigInt支持任意精度的整数运算，我们可以将其中一个整数左移足够多的位数（比如64位，覆盖绝大多数常规整数场景），再和另一个整数的BigInt形式进行组合，生成唯一的BigInt键：

function generateKey(a, b) {
  return (BigInt(a) << 64n) | BigInt(b);
}

// 使用示例
const map = new Map();
map.set(generateKey(1, 3), 0);
console.log(map.get(generateKey(1, 3))); // 输出 0

这种方法全程都是数值运算，没有字符串转换，且不会出现溢出问题，能保证任意范围整数组合的键唯一性。

2. 复用对象引用的缓存池 #

如果坚持使用对象作为键，可以创建一个缓存池，确保相同数值组合的对象始终返回同一个引用：

const keyCache = new Map();

function getUniqueKey(a, b) {
  // 用BigInt生成缓存键，避免字符串转换
  const cacheKey = (BigInt(a) << 64n) | BigInt(b);
  if (!keyCache.has(cacheKey)) {
    keyCache.set(cacheKey, [a, b]);
  }
  return keyCache.get(cacheKey);
}

// 使用示例
const map = new Map();
map.set(getUniqueKey(1, 3), 0);
console.log(map.get(getUniqueKey(1, 3))); // 输出 0

这里缓存池的内部键用BigInt生成，避免了字符串转换，同时确保存入Map的是同一个引用，解决了引用比较的问题。

3. 封装元组类并复用实例 #

可以封装一个元组类，通过静态方法复用相同数值组合的实例，本质和缓存池思路一致，但结构更清晰：

class IntTuple {
  constructor(a, b) {
    this.a = a;
    this.b = b;
  }

  static get(a, b) {
    const cacheKey = (BigInt(a) << 64n) | BigInt(b);
    if (!IntTuple.cache.has(cacheKey)) {
      IntTuple.cache.set(cacheKey, new IntTuple(a, b));
    }
    return IntTuple.cache.get(cacheKey);
  }
}
IntTuple.cache = new Map();

// 使用示例
const map = new Map();
map.set(IntTuple.get(1, 3), 0);
console.log(map.get(IntTuple.get(1, 3))); // 输出 0

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kaia