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      JDK源码之Integer类—formatUnsignedInt()方法

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      JDK源码之Integer类—formatUnsignedInt()方法

      2023-06-06 05:54:45 阅读次数:124

      Java

      前言

      将十进制整数转换成其他进制的方法是:整数转换为r进制数时,采用除r取余方法,即将十进制整数不断除以r取余数,直到商为0,所得的余数按逆序排列。

      图解:

      JDK源码之Integer类—formatUnsignedInt()方法

      用Java简单来实现这个代码:

      public class Test {
       
          public static void main(String[] args) {
              System.out.println(Integer.toString(123456, 16));// 1e240
              System.out.println(toString(123456, 16));// 1e240
              System.out.println(Integer.toString(987654, 23));// 3c40b
              System.out.println(toString(987654, 23));// 3c40b
          }
       
          public static String toString(int i, int radix) {
              char[] digits = {
                      '0', '1', '2', '3', '4', '5',
                      '6', '7', '8', '9', 'a', 'b',
                      'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h',
                      'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n',
                      'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't',
                      'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'
              };
              StringBuilder sb = new StringBuilder();
              while (i > 0) {
                  sb.append(digits[i % radix]);
                  i /= radix;
              }
              return sb.reverse().toString();
          }
      }

      formatUnsignedInt()方法

      formatUnsignedInt()方法将整数val转换成指定进制数后,填充到字符数组buf中。

      该方法的源码如下:

          /**
           * Format a long (treated as unsigned) into a character buffer.
           * @param val the unsigned int to format
           * @param shift the log2 of the base to format in (4 for hex, 3 for octal, 1 for binary)
           * @param buf the character buffer to write to
           * @param offset the offset in the destination buffer to start at
           * @param len the number of characters to write
           * @return the lowest character  location used
           */
           static int formatUnsignedInt(int val, int shift, char[] buf, int offset, int len) {
              int charPos = len;
              int radix = 1 << shift;
              int mask = radix - 1;
              do {
                  buf[offset + --charPos] = Integer.digits[val & mask];
                  val >>>= shift;
              } while (val != 0 && charPos > 0);
      
              return charPos;
          }

      该方法被toUnsignedString0()方法调用,而toUnsignedString0()方法又被toBinaryString()方法、toOctalString()方法、toHexString()方法调用。明白这点是很重要的,因为要把它们关联起来阅读。

      关于toUnsignedString0()方法请参考:JDK源码之Integer类—toUnsignedString0()方法

      formatUnsignedInt()方法的注释如下:

          /**
           * 将long(视为无符号)格式化为字符串缓冲区
           *
           * @param val    要格式的无符号整数,int类型
           * @param shift  要格式化的基数的log2(十六进制为4,八进制为3,二进制为1)
           * @param buf    要写入的字符缓冲区,是一个字符数组
           * @param offset 目标缓冲区中开始的偏移量
           * @param len    要写入的字符数
           * @return 返回使用的最低字符索引位置
           */
          static int formatUnsignedInt(int val, int shift, char[] buf, int offset, int len) {
              // 局部变量,将传入的len作为起始索引位置,倒序向字符数组中插入字符(即从数组的最后一个位置开始向前插入字符)
              int charPos = len;
              /*
                  这两行的作用是要得到对应进制数的掩码。
                  如果是二进制,因为2的1次方是2,所以shift就是1,那么radix就是1左移1位得到2,mask就是1,对应的二进制就是0001;
                  如果是八进制,因为2的3次方是8,所以shift就是3,那么radix就是1左移3位得到8,mask就是7,对应的二进制就是0111;
                  如果是十六进制,因为2的4次方是16,所以shift就是4,那么radix就是1左移4位得到16,mask就是15,对应的二进制就是1111;
               */
              int radix = 1 << shift;
              int mask = radix - 1;
              /*
                  之前我们求十进制转换成其他进制就是不断除以进制数,最后组合得到的余数
                  但如果是转换成八进制或十六进制这种进制数为2的整数次方的进制,有更快的算法,就是先得到二进制,然后再每几位一组转换
                  比如将十进制数123转换成八进制:
                      第一步,先把123转换成二进制是:0111 1011
                      第二步,因为八进制的8是2的3次方,所以将0111 1011每三位一组划分,高位补0,即001 111 011
                      第三步,把001 111 011按每一组分别转换成八进制,也就是1 7 3,所以123的八进制表示是173
               */
              do {
                  /*
                      循环val & mask的过程就像分组转换的过程,每次循环可以将mask对应的位数得到,再利用digits数组转换成对应的字符,
                      这个字符就是这次分组的这几位所对应的结果,每次分组得到结果以后把val右移相应的位数,继续下一轮的循环分组。
                   */
                  /*
                      假如val=123,对应二进制是0111 1011,要求转换成八进制,那么mask等于7,锁对应的二进制是111,将val每三位分组后的二进制是001 111 011
                          第一次循环:val&mask保留低三位011,而val>>>=shift就是无符号右移三位,即覆盖原来的低三位,也为下一次循环保留低三位作准备
                              val&mask
                                  001 111 011
                                 &
                                  000 000 111
                                 =000 000 011(保留了val的低三位,011所表示的八进制是3,在digits数组中对应的字符是'3')
                             val>>>=shift
                                  001 111 011
                               >>>
                                  3
                                 =000 001 111
                          第二次循环:val&mask保留低三位111,而val>>>=shift就是无符号右移三位,即覆盖原来的低三位,也为下一次循环保留低三位作准备
                              val&mask
                                  000 001 111
                                 &
                                  000 000 111
                                 =000 000 111(保留了val的低三位,111所表示的八进制是7,在digits数组中对应的字符是'7')
                             val>>>=shift
                                  000 001 111
                               >>>
                                  3
                                 =000 000 001
                          第三次循环:val&mask保留低三位001,而val>>>=shift就是无符号右移三位,即覆盖原来的低三位,也为下一次循环保留低三位作准备
                              val&mask
                                  000 000 001
                                 &
                                  000 000 111
                                 =000 000 001(保留了val的低三位,001所表示的八进制是1,在digits数组中对应的字符是'1')
                             val>>>=shift
                                  000 000 001
                               >>>
                                  3
                                 =000 000 000(val为0时结束循环)
      
                   */
                  buf[offset + --charPos] = Integer.digits[val & mask];
                  val >>>= shift;
              } while (val != 0 && charPos > 0);
      
              return charPos;
          }

      该方法的核心就是将十进制转换成二进制或八进制或十六进制,不是使用的除数取余法,而是采用更加快捷的位运算。

      关于本方法如何将十进制转换成二进制或八进制或十六进制,注释中虽然有示例说明,但下面给出图解。

      JDK源码之Integer类—formatUnsignedInt()方法

      关于具体将二进制转换成八进制和十六进制就不多言了。

      版权声明:本文内容来自第三方投稿或授权转载,原文地址:https://blog.csdn.net/cnds123321/article/details/117664348,作者:二木成林,版权归原作者所有。本网站转在其作品的目的在于传递更多信息,不拥有版权,亦不承担相应法律责任。如因作品内容、版权等问题需要同本网站联系,请发邮件至ctyunbbs@chinatelecom.cn沟通。

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