varint-levelDB源码解析

【什么是变长整型？】

大家知道，int整型一般是4个字节，那变长整型所需要的空间在1-5个字节之间，因为长度是不固定的，所以称之为变长整型。其特点就是只要数值小于2^21，那么就会节省空间。

【编码原理】

如图所示为300，编码后的字节图，只占了2个字节。这是怎么实现的呢？请看下面的详解：

300的二进制编码为00000000 00000000 00000001 00101100，从低位到高位，每次取7位，如果能取完，最高位补0，表示这个数字已经表示完整了，如果不是，最高位补1，表示这个数字还没表示完整。由于存储的每个字节的最高位用来标识有没有结束，所以实际上每个字节只用了7位来表示数字，这也是为什么最多需要5个字节来表示的原因，4*7 < 32, 5*7 > 32.

【代码实现】

编码：

  char* EncodeVarint32(char* dst, uint32_t v) {

    // Operate on characters as unsigneds

    unsigned char* ptr = reinterpret_cast<unsigned char*>(dst);

    static const int B = 128;

    if (v < (1<<7)) {

      *(ptr++) = v;           //先给*ptr的内存赋值v,然后ptr指针向右移一位

    } else if (v < (1<<14)) {

      *(ptr++) = v | B;

      *(ptr++) = v>>7;

    } else if (v < (1<<21)) {

      *(ptr++) = v | B;

      *(ptr++) = (v>>7) | B;

      *(ptr++) = v>>14;

    } else if (v < (1<<28)) {

      *(ptr++) = v | B;

      *(ptr++) = (v>>7) | B;

      *(ptr++) = (v>>14) | B;

      *(ptr++) = v>>21;

    } else {

      *(ptr++) = v | B;

      *(ptr++) = (v>>7) | B;

      *(ptr++) = (v>>14) | B;

      *(ptr++) = (v>>21) | B;

      *(ptr++) = v>>28;

    }

    return reinterpret_cast<char*>(ptr);

  }

解码：

  inline const char* GetVarint32Ptr(const char* p,

                                    const char* limit,

                                    uint32_t* value) {

    if (p < limit) {

      uint32_t result = *(reinterpret_cast<const unsigned char*>(p));

      if ((result & 128) == 0) {

        *value = result;

        return p + 1;

      }

    }

    return GetVarint32PtrFallback(p, limit, value);

  }

  const char* GetVarint32PtrFallback(const char* p,                                                                                                          

                                     const char* limit,

                                     uint32_t* value) {

    uint32_t result = 0;

    for (uint32_t shift = 0; shift <= 28 && p < limit; shift += 7) {

      uint32_t byte = *(reinterpret_cast<const unsigned char*>(p));

      p++;

      if (byte & 128) {

        // More bytes are present

        result |= ((byte & 127) << shift);

      } else { 

        result |= (byte << shift);

        *value = result;

        return reinterpret_cast<const char*>(p);

      }

    }

    return NULL;

  }