varint编码实现原理
简言
1. varint即 variable int,也就是变长整型,在mysql,levelDB,protobuf中都有使用
2. varint编码的优点是对数值较小的数进行编码后占用字节较少,比如[0-127]只占用1个字节,[128~16383]只占用2个字节。而我们常用的int32,int64之类,无论数字多大,都固定占4字节,8字节
3. varint编码的缺点是对数值较大的数和负数进行编码后占用字节较多,最多可能要占10个字节(表示负数的时候)
4. 因为生活中真实用到的数字往往都不大且是正数,所以综合优点缺点varint还是能节省一些空间
编码原理
varint 对数字的二进制,从右往左,每7位分割成一块
如果不是最后一块,则左边补1,组成一个字节
如果是最后一块,则左边补0,组成1个字节
最终保存的时候,根据分割块的顺序依次从左往右填
举例(为了方便大家看,从右往左,每7位一个颜色)
举例1:
数字5,二进制101,从右往左依次取7位
第一次取7位,由于只有3位,所以只分割出来1块,也就是最后一块,根据规则前面补0,得到00000101
所以,varint表示法是00000101
跟原来二进制一样,所以[0~255]之间的数字只占用1个字节
举例2:
数字130,二进制10000010,从右往左依次取7位
第一次取出来的0000010,因为前面还有数字1,自己不是最后一块,根据规则左边补1,得到 10000010
第二次取出来的1,因为前面已经没数字了,这里是最后一块了,根据规则前面补0,得到00000001
把这些分割后新组成的块,从左往右填
所以,varint表示法是10000010 00000001
举例3:
数字12345678,二进制101111000110000101001110,从右往左依次取7位
第一次取出来的1001110,因为自己不是最后一块,根据规则左边补1,得到11001110
第二次取出来的1000010,因为自己不是最后一块,根据规则左边补1,得到11000010
第三次取出来的1110001,因为自己不是最后一块,根据规则左边补1,得到11110001
第四次取出来的101,因为自己是最后一块,根据规则左边补0,得到00000101
把这些分割后新组成的块,从左往右填
所以,最终varint表示法是11001110 11000010 11110001 00000101
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