能否用~运算符替代Math.floor获得相同结果？为何示例代码输出一致

问题前提修正 #

你贴出的替换后代码存在两处笔误：缺少右括号，且大概率漏写了一个按位非运算符，实际使用的应该是~~(Math.random() * 10)。单个~运算得到的是负数，不可能和Math.floor(Math.random() * 10)返回的0-9正整数结果一致，以下答案基于修正后的代码展开。

两者结果一致的原因 #

• JavaScript中所有按位运算符运算前，都会先将操作数强制转换为32位有符号整数，转换规则为直接截断小数部分，仅保留整数位。
• 按位非运算符~的运算逻辑为 ~x = -(x + 1)，连续两次按位非运算~~x就等价于先截断小数取整，再恢复符号和数值：~~x = - ( -(截断后的整数 + 1) + 1 ) = 截断后的整数。
• Math.random()返回的是[0, 1)区间的正浮点数，乘以10后得到[0, 10)区间的正浮点数，对这个区间的正数而言：
  • Math.floor()执行向下取整，得到0到9的整数
  • ~~先截断小数得到0到9的整数，两次取反后结果和截断值完全相同
    所以这个特定场景下两者运行结果一致。

不是所有场景都可以用~~替代Math.floor #

以下几种场景两者结果会存在明显差异：

• 处理负数时：Math.floor(-1.5)向下取整结果为-2，而~~(-1.5)截断小数后结果为-1，完全不同。
• 数值超出32位有符号整数范围时：32位有符号整数的取值范围是-2147483648到2147483647，超出范围的数值进行按位运算会发生溢出，比如Math.floor(2147483648.9)结果为2147483648，而~~2147483648.9溢出后结果为-2147483648。
• 处理非数值类型时：两者的类型转换逻辑存在差异，比如Math.floor(null)返回NaN，而~~null返回0。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Damian