leveldb varint 講解和實現

最近在學習leveldb，遇到varint這種資料結構，本來想直接看網上的解析，然而網上的解析都千篇一律，都是貼**讓自己去看。好不容易弄懂之後決定把思考過程貼出來，方便大家學習。

leveldb中為了減少記憶體占用，使用了varint這一資料結構，把數字放到字元陣列中來表示，思想就是把小數字用盡量少的位元組來表示，每個位元組只使用其中的7位，最高位用來表示是否還有剩餘的數字，0代表沒有，1代表有。

下面是encode的**

#include
#include
#include
char
*encode_varint32
(char
*dst,
uint32_t value)
else
if(value 
<<14)
)else
if(value 
<<21)
)else
if(value 
<<28)
)else
return
reinterpret_cast
<
char
*>
(ptr)
;}

首先把字元陣列轉為uint8_t型別的陣列，這樣我們接下來才能表示數字。可以看到，在判斷語句中對數字所需要的位數進行了判斷，如果可以用7個位來表示，那就直接賦值，如果可以用14個位來表示(剩下兩位要用來表示數字是否結束)，那就把數字的前7位放到dst[0]中，在把剩餘的7位右移，放到dst[1]中去。如果可以用21個位來表示，那麼前七個位放到dst[0]，中間七位放到dst[1]，最後七位放到dst[2]。

舉例說來，假設我們的dst是乙個長度位5的字元陣列，value等於129。那麼dst在記憶體空間中是這樣表示的dst[4] dst[3] dst[2] dst[1] dst[0]，每個佔據8位,value的二進位制表示為0000 0000 1000 0001。ptr首先指向dst[0]，現在我們通過*(ptr++) = 128 | value把最後七位0000 0001放到dst[0]中去，此處發生了截斷，因為*ptr是uint8_t型別，而value是uint32_t，所以只會把value的最後七位放到dst[0]中去，放完之後dst[0]等於1000 0001，注意此處最高位的1並不是數字，而是代表數字沒有結束，要繼續操作。接下來我們把中間七位00 0000 1放到dst[1]中去，首先右移七位得到0000 0001，然後直接賦值即可。

void
decode_varint32
(const
char
*src,
/*const char *limit,*/
uint32_t
*value)
if(shift <=28)
}

decode就是encode的逆過程，每次從陣列中拿出七位，移位到最終的位置後與結果按位或，直到位元組的最高位為0代表結束即可。

舉例說來，剛才我們把129放到了dst中，現在dst的內容是：dst[0]存放1000 0001，dst[1]存放0000 0001。ok，我們現在從dst[0]開始取，因為要消去最高位的標識位，所以要和0111 1111按位與即& 0x7f，dst[0]代表最後七位，移位0位即可，現在我們的*value等於1。接下來對dst[1]進行迴圈條件判斷，一位內dst[1]=0000 0001不符合條件，進入最後的if語句，在這裡我們接著取dst[1]的內容，因為dst[1]中存放中間七位，我們取出資料後消去標誌位，然後左移七位得到1000 0000，然後與剛才的結果按位或得到最終結果129。

這裡我對leveldb中的**(原始碼見getvarint32pt***llback)做了些改動，看起來更簡潔一些，另外我覺得leveldb中的const char *dst是不必要的，因為已經有了最高位來判斷數字是否結束，當然，我們寫**的時候最好還是加上，更嚴格的控制條件並沒什麼不好，相反可能還會有好處，這裡只是提供乙個另外的思路。

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