java.lang之java.lang.Long源码阅读及分析

1,Long对象在内存中所占大小

Long有一个成员变量 private final longvalue;

32位系统下一个Long对象占16字节，对象头占8字节，成员变量8字节，无需对其填充。

64位系统下不论是否开启指针压缩，都占24字节。具体分析过程可参见Integer源码的分析。

2,toString方法

public static String toString(long i) {
        if (i == Long.MIN_VALUE)
            return "-9223372036854775808";
        int size = (i < 0) ? stringSize(-i) + 1 : stringSize(i);
        char[] buf = new char[size];
        getChars(i, size, buf);
        return new String(buf, true);
    }

主要的实现在getChars方法中

static void getChars(long i, int index, char[] buf) {
        long q;
        int r;
        int charPos = index;
        char sign = 0;

        if (i < 0) {
            sign = '-';
            i = -i;
        }

        // Get 2 digits/iteration using longs until quotient fits into an int
        while (i > Integer.MAX_VALUE) {
            q = i / 100;
            // really: r = i - (q * 100);
            r = (int)(i - ((q << 6) + (q << 5) + (q << 2)));
            i = q;
            buf[--charPos] = Integer.DigitOnes[r];
            buf[--charPos] = Integer.DigitTens[r];
        }

        // Get 2 digits/iteration using ints
        int q2;
        int i2 = (int)i;
        while (i2 >= 65536) {
            q2 = i2 / 100;
            // really: r = i2 - (q * 100);
            r = i2 - ((q2 << 6) + (q2 << 5) + (q2 << 2));
            i2 = q2;
            buf[--charPos] = Integer.DigitOnes[r];
            buf[--charPos] = Integer.DigitTens[r];
        }

        // Fall thru to fast mode for smaller numbers
        // assert(i2 <= 65536, i2);
        for (;;) {
            q2 = (i2 * 52429) >>> (16+3);
            r = i2 - ((q2 << 3) + (q2 << 1));  // r = i2-(q2*10) ...
            buf[--charPos] = Integer.digits[r];
            i2 = q2;
            if (i2 == 0) break;
        }
        if (sign != 0) {
            buf[--charPos] = sign;
        }
    }

与Integer的toString方法类似，不同的是Integer的toString方法分成了两部分进行处理，大于等于65536和小于65536的部分，Long的toString方法分成了3部分处理，一部分是大于Integer.MAX_VALUE的部分，剩下的采用Integer.toString方法进行处理

3,valueOf方法

public static Long valueOf(long l) {
        final int offset = 128;
        if (l >= -128 && l <= 127) { // will cache
            return LongCache.cache[(int)l + offset];
        }
        return new Long(l);
    }

与Integer的valueOf方法类似，也缓存了-128到127的数据。

4，highestOneBit方法

public static long highestOneBit(long i) {
        // HD, Figure 3-1
        i |= (i >>  1);
        i |= (i >>  2);
        i |= (i >>  4);
        i |= (i >>  8);
        i |= (i >> 16);
        i |= (i >> 32);
        return i - (i >>> 1);
    }

与Integer. highestOneBit方法类似，数字i的二进制最左边为“1”表示的值

5, lowestOneBit方法

public static long lowestOneBit(long i) {
        // HD, Section 2-1
        return i & -i;
    }

数字i二进制最右边为“1”表示的值

6, numberOfLeadingZeros方法

public static int numberOfLeadingZeros(long i) {
        // HD, Figure 5-6
         if (i == 0)
            return 64;
        int n = 1;
        int x = (int)(i >>> 32);
        if (x == 0) { n += 32; x = (int)i; }
        if (x >>> 16 == 0) { n += 16; x <<= 16; }
        if (x >>> 24 == 0) { n +=  8; x <<=  8; }
        if (x >>> 28 == 0) { n +=  4; x <<=  4; }
        if (x >>> 30 == 0) { n +=  2; x <<=  2; }
        n -= x >>> 31;
        return n;
    }

计算数字i二进制最左边为“1”之前有多少个“0”

7，numberOfTrailingZeros方法

public static int numberOfTrailingZeros(long i) {
        // HD, Figure 5-14
        int x, y;
        if (i == 0) return 64;
        int n = 63;
        y = (int)i; if (y != 0) { n = n -32; x = y; } else x = (int)(i>>>32);
        y = x <<16; if (y != 0) { n = n -16; x = y; }
        y = x << 8; if (y != 0) { n = n - 8; x = y; }
        y = x << 4; if (y != 0) { n = n - 4; x = y; }
        y = x << 2; if (y != 0) { n = n - 2; x = y; }
        return n - ((x << 1) >>> 31);
    }

数字i二进制最右边为“1”之后有多少个“0”

8,bitCount方法

public static int bitCount(long i) {
        // HD, Figure 5-14
        i = i - ((i >>> 1) & 0x5555555555555555L);
        i = (i & 0x3333333333333333L) + ((i >>> 2) & 0x3333333333333333L);
        i = (i + (i >>> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fL;
        i = i + (i >>> 8);
        i = i + (i >>> 16);
        i = i + (i >>> 32);
        return (int)i & 0x7f;
     }

计算数字i二进制表示中有多少个1