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;
}