JAVA类Integer
- 2019 年 12 月 15 日
- 笔记
今天带来的是Integer，想必大家都不会陌生，下面会大家从属性、内部类、好玩的几个方法入手，来简单解析下Integer这个类。
属性：
代表Integer边界的最大值MAX_VALUE和最小值MIN_VALUE
MIN_VALUE = 0x80000000 MAX_VALUE = 0x7fffffff 众所周知数值在计算机中以补码形式存储： MIN_VALUE: 补码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 反码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 = 补码 - 1 (最高位是符号位不能变哦) 原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 = -2^31 MAX_VALUE: 源码 = 反码 = 补码 ：0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 = 2^31 - 1 不太熟悉的小伙伴可能有点好奇： MIN_VALUE -2^31 MAX_VALUE 2^31 - 1 这俩个怎么相差1呢？是这样的，当把符号位加入后为零的情况就出现了俩种 一种是 +0 一种是 -0，所以不能浪费啊，仔细看上面-2^31其实就是-0啦，是不是很巧妙！
VALUE 存储Integer的数值
SIZE 存储Integer是多少位（32位）
BYTES 就是说一个int是多少字节（8 * 4）4字节
上图中属性里还有一些char的数组，主要是用来方便后面方法的快速计算这里就不一一介绍，后面会给出几个例子。
内部类：
IntegerCache：相信很多小伙伴从名字就能看出，这是个缓存，那么Integer为什么要这个缓存能？这个缓存的作用是什么呢？下面进行简单的介绍。
IntegerCache: 三个属性： int low = -128; int high; // 可从外部传入 默认是127 Integer cache[]; 然后有个静态代码块，在类加载的时候运行： static { // high value may be configured by property int h = 127; // 外部配置high，未配置默认127（上面的h） String integerCacheHighPropValue = sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high"); if (integerCacheHighPropValue != null) { try { int i = parseInt(integerCacheHighPropValue); i = Math.max(i, 127); // 加上128个负数 最大不能超过Integer能表示的最大值 h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1); } catch( NumberFormatException nfe) { // If the property cannot be parsed into an int, ignore it. } } high = h; cache = new Integer[(high - low) + 1]; int j = low; for(int k = 0; k < cache.length; k++) cache[k] = new Integer(j++); // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7) assert IntegerCache.high >= 127; } 由代码来看负数的范围好像只能到-128 既然有缓存那么经典的例子就出现啦： 采用默认的high大小： Integer i1 = 127; Integer i2 = 127; Integer i3 = 128; Integer i4 = 128; // 取缓存了 System.out.println(i1 == i2);// true // 没得缓存取 System.out.println(i3 == i4);// false
下面就开始介绍一些好玩的方法啦：
valueOf()
// 返回数值i包装类型 publicstatic Integer valueOf(int i) { // 判断范围看是否能从缓存里拿 if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; // 缓存里没有的话直接建对象 return new Integer(i); } 由此可见以下代码也成立： Integer i1 = Integer.valueOf(127); Integer i2 = Integer.valueOf(127); Integer i3 = Integer.valueOf(128); Integer i4 = Integer.valueOf(128); // 取缓存了 System.out.println(i1 == i2);// true // 没得缓存取 System.out.println(i3 == i4);// false 请注意：下面这样的肯定不行 Integer i1 = new Integer(127); Integer i2 = new Integer(127); i1 == i2 // false 很明显是在new对象嘛，所以肯定是false咯！
getChars()
// 将int数字转换放进一个字符数组 static void getChars(int i, int index, char[] buf) { int q, r; int charPos = index; char sign = 0; // 如果是负数则转成正数 方便运算 if (i < 0) { sign = '-'; i = -i; } // 为什么这里要区分大于65536的呢？ // 相对于除法运算计算机更喜欢乘法运算，当然如果能用加法最好不用乘除，影响性能，那用乘除法和这里区分 // i的大小明显没啥关系啊，咋一看好像没什么关系，我们注意到在while循环里用的是除法i/100，前面提到 // 计算机更加喜欢性能高的乘法，所以这里把i分块是为了让后面的i做乘法运算。那问题来了，为什么不直接 // 做乘法运算呢？仔细看代码，发现这里用的是 i - 10*(i/10)由于i是int类型会抛弃余数，这样减法得出i的个位数，从而换成char字符， // 当然当i>=65536的时候是进行俩位一起转换 // // Generate two digits per iteration while (i >= 65536) { // 每次处理俩个字符 q = i / 100; // really: r = i - (q * 100); r = i - ((q << 6) + (q << 5) + (q << 2)); i = q; // 这里看了DigitOnes和DigitTen数组你就会豁然开朗了下面贴出来 buf [--charPos] = DigitOnes[r]; buf [--charPos] = DigitTens[r]; } // Fall thru to fast mode for smaller numbers // assert(i <= 65536, i); for (;;) { // 这里是做乘法运算2的19次方是52488 这里相当于i * 52429/524288 这样相当于i/10这个操作了 // 这里们其实可以找出很多对 如 104858/1048576(2的10次方) 209716/2097152(2的21次方)而且这些式子得出结果的精度也差不多， // 那么现在就要考虑i的问题，前面已经说了计算机对乘法运算更加喜爱，所以这里我们尽可能的让i大，所以我们要尽可能的把与i相乘 // 的这个数（52429）缩小，但是精度要高一点，不然会有误差。 q = (i * 52429) >>> (16+3); r = i - ((q << 3) + (q << 1)); // r = i-(q*10) ... buf [--charPos] = digits [r]; i = q; if (i == 0) break; } if (sign != 0) { buf [--charPos] = sign; } } // 上面出现了这俩行代码： buf [--charPos] = DigitOnes[r]; buf [--charPos] = DigitTens[r]; 举个例子比如： buf [--charPos] = DigitOnes[67]; buf [--charPos] = DigitTens[67]; final static char [] DigitTens = { '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '1', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '2', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '3', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '4', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '5', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '6', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '7', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '8', '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9', '9', } ; final static char [] DigitOnes = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', } ; 有没有被惊艳到啊？
stringSize()
// 求十进制表示几位数 static int stringSize(int x) { for (int i=0; ; i++) if (x <= sizeTable[i]) return i+1; } final static int [] sizeTable = { 9, 99, 999, 9999, 99999, 999999, 9999999, 99999999, 999999999, Integer.MAX_VALUE };
highestOneBit()
// 取最高位的1其他全取0 如 14 = 1110 = 8+4+2=14 // highestOneBit(14) 会返回8 1000 因为只要最高位的1其他全0 public static int highestOneBit(int i) { // HD, Figure 3-1 i |= (i >> 1); i |= (i >> 2); i |= (i >> 4); i |= (i >> 8); i |= (i >> 16); //上面这段代码就是将你最高位的1往所有低位复制 //如 100000 运行完就是111111 // 11111 - 01111 return i - (i >>> 1); } 类似的代码在HashMap里有个tableSizeFor(int cap)方法用来找 最接近cap且大于cap的2的幂的数值 如 cap = 11 返回 16 2^4 cap = 24 返回 32 2^5
和上面这个方法一对的
lowerOneBit()
public static int lowestOneBit(int i) { // HD, Section 2-1 return i & -i; } 6 & -6 = 2 int有32位 前面的0自行脑补哈！ 6 = 0000...110 -6 = 1111...010 // 计算机存的是补码哈 &一下就是 0000....10 = 2 这就取到最低位的1 其他位全置零
numberOfLeadingZeros()
// 求一个数二进制的表示 前面有多少零 public static int numberOfLeadingZeros(int i) { // HD, Figure 5-6 if (i == 0) return 32; int n = 1; // 前16位为零的话 就剔除这16个 if (i >>> 16 == 0) { n += 16; i <<= 16; } // 前8位为零的话 就剔除这8个 if (i >>> 24 == 0) { n += 8; i <<= 8; } // 前4位为零的话 就剔除这4个 if (i >>> 28 == 0) { n += 4; i <<= 4; } // 前2位为零的话 就剔除这2个 if (i >>> 30 == 0) { n += 2; i <<= 2; } // 最后一个 n -= i >>> 31; return n; }
最后留个作业：求一个数的二进制表示中1的个数，方法在下面给出了：
public static int bitCount(int i) { // HD, Figure 5-2 i = i - ((i >>> 1) & 0x55555555); i = (i & 0x33333333) + ((i >>> 2) & 0x33333333); i = (i + (i >>> 4)) & 0x0f0f0f0f; i = i + (i >>> 8); i = i + (i >>> 16); return i & 0x3f; }
