JDK源码解读之toUnsignedString

我们知道，所有整数都是通过二进制编码的形式存储在内存中的。比如32位的整数，最高位是符号位，0代表正数，1代表负数。

那么怎么才能够将整数的二进制编码形式打印出来呢？Integer类提供了一个公有静态方法toBinaryString能够达到这一目的。我们来看看这段源码：

public static String toBinaryString(int i)
{
    return toUnsignedString(i, 1);
}

/**
 * Convert the integer to an unsigned number.
 */
private static String toUnsignedString(int i, int shift)
{
    char[] buf = new char[32];
    int charPos = 32;
    int radix = 1 << shift;
    int mask = radix - 1;
    do
    {
        buf[--charPos] = digits[i & mask];
        i >>>= shift;
     } while (i != 0);

     return new String(buf, charPos, (32 - charPos));
}    

可以看到，实际上是通过调用toUnsignedString方法来实现的。这段代码的精妙之处在于以下几点：

1. 掩码mask的计算。shift参数用于区分不同进制，比如二进制的shift=1，mask=1；八进制的shift=3，mask=7；十六进制的shift=4，mask=15。

2. 右移使用的是>>>而不是>>。位运算中的右移分为算术右移（>>）和逻辑右移（>>>）。在进行算术右移时，最高位补符号位；而在进行逻辑右移时，最高位补0。如果这里使用的算术右移，那么对于像-1这样的负数，不论进行多少次右移操作都不可能变成0，所以会造成死循环。

3. 使用的是do-while而不是while。这是一个极其重要的细节，如果使用的是while，那么对于i=0的场景则会返回空字符串。