论腾讯 TFC 抽奖程序作弊的可能性，以及代码中存在的 bug

腾讯 TFC 前端大会已经圆满结束，除了我的航班一直延误之外，还有 2 个遗憾：一个是 V8 定制版的 T 恤没有按时寄到，另一个就是没有抽中 iPhone 7。
但是抽奖代码绝对是会场的一大亮点，而且在场的所有参会者也有幸参与了对此次抽奖程序进行 code review，（认真脸）



当抽奖代码公布后，全场惊呼加爆笑。
主持人首先输入 

Math.random

 然后回车，控制台输出：

> Math.random

function random() { [native code] }

作用是为了确认 

Math.random

 是原生的代码，没有被重写过。
第一轮的抽奖程序是：

~~(0 + Math.random() * 51)

很多人开始在群里问：前面的两个波浪号是干什么的啊？

~

 是按位取反，这段代码使用了一个位运算的小技巧：通过 2 次按位取反来实现向下取整。
如果在抽奖之前听了我的 V8 topic 就会知道位运算要比 

Math.floor

 性能高出很多。但是细心的同学也会发现，这段代码存在 bug。
我在 V8 性能优化里面讲到过一个关键词——“截断”，在 ECMA 规范中对按位取反的定义:

产生式 UnaryExpression : ~ UnaryExpression 按照下面的过程执行 :
令 expr 为解释执行 UnaryExpression 的结果 .

令 oldValue 为 ToInt32(GetValue(expr)).

返回 oldValue 按位取反的结果。结果为 32 位有符号整数。

不仅仅是 

~

，所有位运算的结果都是 32 位有符号整数。如果我们运行 

~~(2**31)

 就会得到一个负数 

-2147483648

。不过，即使全中国都来参加这次大会，程序也不会出 bug 的。
如果把这个运算和 

Math.floor

 对比，会发现两者的差异不仅仅是表示范围不同：

返回不大于 

x

 的且为数学整数的最大 ( 接近 

+∞

) 数字值。如果 

x

 已是整数，则返回 

x

。
若 

x

 是 

NaN

, 返回结果是 

NaN

.

若 

x

 是 

+0

, 返回结果是 

+0

.

若 

x

 是 

−0

, 返回结果是 

−0

.

若 

x

 是 

+∞

, 返回结果是 

+∞

.

若 

x

 是 

−∞

, 返回结果是 

−∞

.

若 

x

 大于 

0

 但小于 

1

, 返回结果是 

+0

.

~

 的结果是 int32 的有符号整数，所以肯定不可能是 NaN 和无穷，因此 1、4、5 两者不同。
根据定义， 

Math.floor

 向 

+∞

 取整，比如 

Math.floor(-1.5)

 的结果是 

-2

，因为 

-2

 是不大于 

-1.5

 的最小的整数。而 

~~(-1.5)

 的结果是 

1

。
因为 

~

 的结果是整数，所以只有一个 0。（PS：正零和负零是浮点数里面的概念）。在 javascript 中 

+0

 完全等于 

-0

，那么怎么分区两者呢？

> 0 == -0

true

> 0 === -0

true

我们可以比较他们的倒数，因为 

+0

 的倒数是 

+∞

， 

−0

 的倒数是 

−∞

：

> 1/0

Infinity

> 1/-0

-Infinity

> 1/0 == 1/-0

false

> 1/0 === 1/-0

false

虽然如何，我们在特定的场景依然推荐使用 

~~

 运算来向下取整。首先位运算本身就会比函数调用快很多，在加之规范对 floor 的各种特殊值处理也导致了性能损失。我之前在 JavaScript 函数式编程的性能问题 中也分析过，直接使用 for 循环要比数组的 forEach 快 20 倍以上，也是类似的原因。
作为抽奖程序我们最关注的就是能不能作弊。抽奖之前的操作：

> Math.random

function random() { [native code] }

也是为了向观众说明，这段代码没有作弊。
果真如此吗？
如果我们重写了 random 函数，那么这段代码就会把我们的函数打印出来:

Math.random

() => '中奖用户是 jjc'

这样一下子就暴露了。那么我们有没有办法既重写了 random 函数，又不让用户知道我们重写了这个函数。答案是肯定的。我们可以继续重写 

Math.random.toString

 方法。
我们先运行：

Math.random = () => '中奖用户是 jjc'

Math.random.toString = () => 'function random() { [native code] }'

然后当我们在控制台输入以下语句时就会神不知鬼不觉了：

> Math.random

function random() { [native code] }

> Math.random()

"中奖用户是 jjc"

如果我以后再参加抽奖互动时突然获得了特等奖，那纯属巧合。