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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

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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