Protobuf 介绍与实战51：在proto文件中，数据类型为int32,int64,uint32,uint64,sint32,sint64,bool,enum时，对变量值采用何种方式编码？
1 go grpc-go 相关技术专栏 总入口
2 Protobuf介绍与实战 图文专栏 文章目录
本次测试环境是64位Mac系统
| 1、数据类型为int32,int64,uint32,uint64,bool,enum时，Varint是如何编码的？ |
| 1.1、测试用例1：先看一下十进制1的二进制形式；以及在64位操作系统下，1占用多少字节？ |
可以使用Varint编码进行改进。
| 1.2、测试用例2：使用Varint编码，传输十进制1的情况 |
如果不考虑是32位操作系统，还是64位操作系统的话，用1个字节来表示数值，当传输的数值小于128且 大于0时，Varint的编码结果跟二进制原码是一样的
| 1.3、测试用例3：使用Varint编码，传输十进制128的情况？ |
[00010000 10000000 00000001]
前面多余的0，可以不显示，为了分析，专门打印输出的。
好，先看第1个字节00010000
从第1个字节中，可以得到标识号，即得到变量类型，变量名称；以及变量值的编码方式
接下来，看第2，3个字节 10000000 00000001
即，通过解析第2，3字节，获得传输的是128。
uint32, int64,uint64类型就不再举例了，原理一样的。
| 1.4、测试用例4：使用Varint编码bool 类型的变量值 |
bool类型的变量值，本质可看做为0，1
| 1.4.1、当 bool类型的变量值为 false 时，其编码结果为空，为什么？ |
这是 Varint编码 为了提高编码效率做的一个小技巧：
若数据类型的变量值刚好为该类型的初始化值的话，Varint编码就采用空进行传输；
当接收方对某字段进行解析时，发现为空，就会按照此字段的默认值进行初始化；
| 1.4.2、验证一下：int32类型的变量，变量值为0时Varint编码的情况： |
| 1.5、测试用例5：使用Varint编码，对enum 类型进行编码 |
enum类型的变量值，本质上还是整型数。
具体编码过程，跟int32类型是一样的，就不再具体写了。
| 2、数据类型为sint32,sint64时，Varint是如何编码的？(ZigZag编码) |
前文我们已经分析了，如果使用Varint编码直接对负数进行编码的话，会占用很多字节，违背我们的初衷；
既然，Varint编码对正数很有效果，那么，能不能先将负数转换为正数呢？
sint32, sint64类型就是针对的是负数情况；
sin32,sint64类型，使用的是zigzag编码，该编码是对Varint编码的改进；
| 2.1、zigzag编码 |
zigzag编码的本质，是将负数按照一定的规则变换为一个正数，然后，在使用Varint编码的。
ZigZag编码将有符号数映射到无符号数以便具有较小绝对值的数字(如-1)也具有较小的varint编码值。
这样做的方式是通过正整数和负整数来回“曲折”，将-1编码为1，将1编码为2，将-2编码为3…………以此类推。
如下表所示：
| Signed Original | Encoded As |
|---|---|
| 0 | 0 |
| -1 | 1 |
| 1 | 2 |
| -2 | 3 |
| 2 | 4 |
| -3 | 5 |
| … | … |
| 2147483647 | 4294967294 |
| -2147483648 | 4294967295 |
sint32类型的0，经过sint32编码后，为0
sint32类型的-1，经过sint32编码后，为1
sint32类型的1，经过sint32编码后，为2
sint32类型的-2，经过sint32编码后，为3
sint32类型的2，经过sint32编码后，为4
…
其实，
对于负奇数来说，公式：|-3|*2-1=5
对于正数来说，公式：数值*2
或者：可以从移位的角度看
如，int类型zigzag变换的代码表示为(n << 1) ^ (n >> 31)
有关介绍网址：
https://www.it610.com/article/1187247270198878208.htm
http://wikimore.github.io/2016/09/22/zig-zag-intro/
http://wikimore.github.io/2016/09/22/zig-zag-intro/
https://blog.csdn.net/mijichui2153/article/details/111475823
举例说明：
sint32类型的-300，
-300, 如果用int32类型表示的话，其实，|-300|*2-1=599
即，直接使用Varint对599进行编码：
如果某个类型的变量值一直是负数的话，可以使用sint32, sint64进行声明，从而提高了编码效率
或者说，某个类型的变量值大部分情况下是负数，也可以。
下一篇文章
在proto文件中，数据类型为string,bytes,embedded messages,packed repeated fields时，变量值采用何种方式编码(Length-delimited)