JAVA——Integer类toHexString方法的粗浅理解与问题

废话不多说，东西直接以代码和注释的形式进行分享。欢迎大神指出其中的错误。

还是加点说明，注释太乱了，，想到哪加哪。

public static String toHexString(int i) {
        return toUnsignedString0(i, 4);
    }



private static String toUnsignedString0(int val, int shift) {

        //这里所有的未注明的shift都是4，即16进制

        // assert shift > 0 && shift <=5 : "Illegal shift value";
        //求得val 的二进制形式的 有效位数  例如：val=15 就是 mag=4位
        int mag = Integer.SIZE - Integer.numberOfLeadingZeros(val);

        //计算的 目标(shift)进制形式字符串的值 的位数。 
        //例如：val=15 求二进制字符串就是chars=4,8进制chars就是2,16进制chars就是1 
        //(((mag + (shift - 1)) / shift), 1)这里是为了保证，足够的个数，就像val=17,那么mag=5，chars该为2，用mag直接除shift的话chars是1，就不对了
        int chars = Math.max(((mag + (shift - 1)) / shift), 1);
        char[] buf = new char[chars];

        formatUnsignedInt(val, shift, buf, 0, chars);

        // Use special constructor which takes over "buf".
        //这里利用java String的带有数组的构造方法，构造出目标字符串。
        return new String(buf, true);
    }

上面代码就是java.lang.Integer的源码，部分没有贴出源码注释。
toUnsignedString0这个方法，逻辑是：

1. 计算传参val的二进制形式的有效位数
2. 计算转成目标进制形式的长度（也就是位数）
3. 把val转换成数组
4. 利用数组构造String

具体细节见注释

下面是numberOfLeadingZeros方法和formatUnsignedInt方法的解释。

/**

    返回数值二进制形式最高位前有多少个0

*/
public static int numberOfLeadingZeros(int i) {
        // HD, Figure 5-6
        if (i == 0)
            return 32;
        //n就是0的个数，至少为1个。
        int n = 1;
        // 当 i的值，在二进制形式，最高位在17位以上时，i>>>16才会!=0
        //也就是在判断，高16位是否全是0
        if (i >>> 16 == 0) { 
            n += 16; 
            // 带符号左移，如果高16位全是0，n累加16
            //i左移16位，相当于把没有进行判断的低16位移到高16位
            //在后续的if中进行判断处理
            i <<= 16; 
        }

        if (i >>> 24 == 0) { 
            n +=  8; 
            i <<=  8; 
        }
        if (i >>> 28 == 0) { 
            n +=  4; 
            i <<=  4; 
        }
        if (i >>> 30 == 0) { 
            n +=  2; 
            i <<=  2; 
        }
        n -= i >>> 31;
        return n;
    }

 /**
     * Format a long (treated as unsigned) into a character buffer.
     * @param val the unsigned int to format 原值，待格式化的值
     * @param shift the log2 of the base to format in (4 for hex, 3 for octal, 1 for binary)  格式化的位数基准值
     * @param buf the character buffer to write to  要写入的字符缓冲区
     * @param offset the offset in the destination buffer to start at 目标buffer的起始点
     * @param len the number of characters to write 待写入字符的数量
     * @return the lowest character  location used 
     *
     *这个方法，是格式化，就是求出目标值，存放到buf中，offset是buf的起始位置，len是长度。
     *
     */
static int formatUnsignedInt(int val, int shift, char[] buf, int offset, int len) {
        //len是格式化后字符的个数
        int charPos = len;
        //这个radix可以理解为 目标进制数  如16进制，radix=16
        int radix = 1 << shift;
        // mask可以理解为最大值？
        int mask = radix - 1;


        do {
            //可以理解为，以位为单位进行计算，就是先算个位，再十位，百位。。。offset在做进制转换时，都是0
            //digits是java预先准备好的数组，里面存放了最多可达(10+26)进制的每个字符
            // val & mask 作用是取出最低shift位的值
            buf[offset + --charPos] = Integer.digits[val & mask];
            //二进制形式的低shift位处理，处理完就右移，将左shift位移动到待处理的低shift位
            val >>>= shift;
        } while (val != 0 && charPos > 0);
        //这个return的值，，在做进制转换时并没有起到作用。
        return charPos;
    }

     /**
     * All possible chars for representing a number as a String
     */
    final static char[] digits = {
        '0' , '1' , '2' , '3' , '4' , '5' ,
        '6' , '7' , '8' , '9' , 'a' , 'b' ,
        'c' , 'd' , 'e' , 'f' , 'g' , 'h' ,
        'i' , 'j' , 'k' , 'l' , 'm' , 'n' ,
        'o' , 'p' , 'q' , 'r' , 's' , 't' ,
        'u' , 'v' , 'w' , 'x' , 'y' , 'z'
    };

numberOfLeadingZeros这个静态方法，我理解为使用位运算，利用类似于二分法，求出数值二进制形式最高位前有多少个0（java整型数值为32位，最多32个0）。为什么说是二分法，用下图说明

最后一行，n -= i >>> 31;
n=n-(i>>>31);i右移31位，不是1就是0，当第32位为1，右移表达式为1，但是当第32位是1时，四个if都不会成立，n=1，此时再n-1，就是0；当32位不为1，是0时，右移表达式值为0，相当于n=n。所以这一句就是二分法最后判断的那个最高1位是否是0。

再看formatUnsignedInt方法。这个方法的主要是do while循环，数组以从高位到低位的顺序计算每一位的值，从低位算起。

但是对于formatUnsignedInt方法中的offset，不理解用意，它的存在是为了干什么？在Integer类中没有见到offset不为0的调用，所以不是很明白这个参数是用来做什么，希望有明白人给解个惑。