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现在什么事都动不动大数据了。连个int也level up成了BigInteger。在一些场景似乎还不得不使用它。
于是有人贱贱地问:“这个天到底有多大呢?”
不,应该是“这个BigInteger到底有多大呢?”
让我们来看看BigInteger的内部结构吧。
在BigInteger中,一个大int其实是由一个int数组实现的,即mag。还有一个int数值signum,用来作为正负标记。
public class BigInteger extends Number implements Comparable<BigInteger> { /** * The signum of this BigInteger: -1 for negative, 0 for zero, or * 1 for positive. Note that the BigInteger zero <i>must</i> have * a signum of 0. This is necessary to ensures that there is exactly one * representation for each BigInteger value. * * @serial */ final int signum; /** * The magnitude of this BigInteger, in <i>big-endian</i> order: the * zeroth element of this array is the most-significant int of the * magnitude. The magnitude must be "minimal" in that the most-significant * int ({@code mag[0]}) must be non-zero. This is necessary to * ensure that there is exactly one representation for each BigInteger * value. Note that this implies that the BigInteger zero has a * zero-length mag array. */ final int[] mag;
那么,如何将一个范围大于int范围的数存在BigInteger的mag数组中呢?
BigInteger有很多重载的构造器,我们挑选其中一个来说明就明白了:
/** * Constructs a BigInteger with the specified value, which may not be zero. */ private BigInteger(long val) { if (val < 0) { val = -val; signum = -1; } else { signum = 1; } int highWord = (int)(val >>> 32); if (highWord==0) { mag = new int[1]; mag[0] = (int)val; } else { mag = new int[2]; mag[0] = highWord; mag[1] = (int)val; } }
我们可以看到,对于long长度为8字节,正好是两个int的大小。在上面的构造器中,先通过向右移位32位,取得long的高32位的数,如果为0,则表示long的实际值并没有超过int的范围,于是mag数组只申请一个int的大小,保存long的低32位即可;如果不为0,则说明long的实际值已经超出int的范围,这时候,mag申请两个int大小,将高位32位存在mag[0],低位32位存在mag[1]。
也就是位数高的存在前面,位数低的存在后面。
好吧,回到原先的问题,BigInteger有多大?
mag既然是数组,那么它的长度收到下标范围的影响,即mag的个数不会超过int的最大值,即2的31次方-1,即2147483647。那么每个int是32位。那么mag所能够大表的位数是2147483647*32。
所以,BigInteger的范围应该是[-22147483647*32-1 ,22147483647*32-1 -1]
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