String,StringBuffer,StringBuilder的区别

本文详细对比了Java中String、StringBuilder与StringBuffer的区别,包括它们的可变性、线程安全性及内部实现机制,并阐述了它们之间的共同点。

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java中String、StringBuffer、StringBuilder是编程中经常使用的字符串类,他们之间的区别也是经常在面试中会问到的问题。现在总结一下,看看他们的不同与相同。

1.可变与不可变

String类中使用字符数组保存字符串,如下就是,因为有“final”修饰符,所以可以知道string对象是不可变的。

    private final char value[];

StringBuilder与StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类,在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串,如下就是,可知这两种对象都是可变的。

    char[] value;

2.是否多线程安全

String中的对象是不可变的,也就可以理解为常量,显然线程安全。

AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffer的公共父类,定义了一些字符串的基本操作,如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。

StringBuffer对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁,所以是线程安全的。看如下源码:

public synchronized StringBuffer reverse() {
     super.reverse();
     return this;
 }

 public int indexOf(String str) {
     return indexOf(str, 0);        //存在 public synchronized int indexOf(String str, int fromIndex) 方法
 }

StringBuilder并没有对方法进行加同步锁,所以是非线程安全的。

3.StringBuilder与StringBuffer共同点

StringBuilder与StringBuffer有公共父类AbstractStringBuilder(抽象类)。

抽象类与接口的其中一个区别是:抽象类中可以定义一些子类的公共方法,子类只需要增加新的功能,不需要重复写已经存在的方法;而接口中只是对方法的申明和常量的定义。

StringBuilder、StringBuffer的方法都会调用AbstractStringBuilder中的公共方法,如super.append(…)。只是StringBuffer会在方法上加synchronized关键字,进行同步。

<think>嗯,用户想了解CRC32校验算法的实现和使用方法。我需要先回顾一下CRC32的基本原理,然后考虑如何用简单易懂的中文解释清楚。首先,CRC32是基于循环冗余校验的一种算法,主要用于检测数据传输或存储中的错误。用户可能希望知道它的具体步骤,比如如何初始化、处理数据、异或操作以及最终得到校验值。 根据提供的引用资料,CRC32的核心是多项式除法,但实际中通过查表法优化速度。需要解释生成多项式,比如常见的0xEDB88320,以及初始值、输入输出是否反转这些参数。用户提供的代码片段中有两个版本,一个是逐位计算,另一个是查表法,这可能需要在回答中对比说明,突出查表法的效率优势。 接下来,用户可能关心具体怎么使用这个算法,比如在C语言中的实现步骤,或者如何应用到实际项目中,比如文件校验或网络传输。要分步骤讲解,从初始化到处理每个字节,再到最终计算,可能需要示例代码来辅助说明。同时,注意用户要求行内数学表达式用$...$,比如多项式应该写成$0xEDB88320$这样的格式。 另外,用户的问题里提到生成相关问题,我需要考虑相关的问题可能涉及性能优化、不同生成多项式的影响,或者CRC32与其他校验算法的比较。这些可以作为相关问题放在最后,帮助用户进一步探索。 需要确保回答结构清晰,先讲原理,再讲实现步骤,然后使用方法,最后附上相关问题。同时,引用提供的资料,比如引用[^1]和[^2]来支持解释。要避免技术术语过于复杂,保持语言通俗易懂,同时满足LaTeX格式要求,比如多项式用$符号包裹。检查是否有遗漏的步骤,比如输入反转和输出反转的处理,这在代码示例中有所体现,需要解释清楚这些参数的作用。</think>### CRC32校验算法实现及使用方法 #### 一、CRC32基本原理 CRC32通过多项式除法生成32位校验值,用于检测数据传输或存储中的错误。其核心是生成多项式$G(x)$,常用标准为$0xEDB88320$(反向多项式形式)[^1]。算法流程如下: 1. **初始化**:设置32位寄存器初值为$0xFFFFFFFF$ 2. **数据输入**:逐字节与寄存器异或运算 3. **位移处理**:根据多项式进行循环移位和异或操作 4. **结果取反**:最终值与$0xFFFFFFFF$异或 #### 二、算法实现(C语言) ```c // 查表法实现(高效) uint32_t crc32_table[256]; void init_crc32_table() { for (int i = 0; i < 256; i++) { uint32_t crc = i; for (int j = 0; j < 8; j++) { crc = (crc >> 1) ^ ((crc & 1) ? 0xEDB88320 : 0); } crc32_table[i] = crc; } } uint32_t calc_crc32(uint8_t *data, size_t len) { uint32_t crc = 0xFFFFFFFF; while (len--) { crc = (crc >> 8) ^ crc32_table[(crc ^ *data++) & 0xFF]; } return crc ^ 0xFFFFFFFF; } ``` 此实现通过预先生成的256元素查找表,将时间复杂度从$O(n \cdot 8)$优化到$O(n)$。 #### 三、使用场景及方法 1. **文件校验**:计算文件CRC32值验证完整性 ```bash $ crc32 filename.txt ``` 2. **网络传输**:在数据帧尾部附加4字节校验码 3. **存储系统**:RAID、ZFS等文件系统使用CRC32校验数据块 #### 四、参数配置 | 参数 | 说明 | 标准值 | |---------------|---------------------------|-----------------| | 初始值 | 寄存器初始状态 | 0xFFFFFFFF | | 多项式 | 生成多项式 | 0xEDB88320 | | 输入/输出反转 | 字节处理顺序 | 通常需要反转 |
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