Java的字符串转int算法

2018-09-29 04:03:02来源：博客园阅读 ()

面T家，被要求实现一个字符串转整型数的算法，当时手写有点遗漏，现在回头来看看jdk的实现。
常用的是Integer.valueOf方法来实现转换：

1     public static Integer valueOf(String s) throws NumberFormatException {
2         return Integer.valueOf(parseInt(s, 10));
3     }

默认会调用parseInt方法进行转换，参数中的10说明是按照10进制进行转换的。

看看parseInt方法：

 1     public static int parseInt(String s, int radix)
 2                 throws NumberFormatException
 3     {
 4 
 5         if (s == null) {
 6             throw new NumberFormatException("null");
 7         }
 8 
 9         if (radix < Character.MIN_RADIX) {
10             throw new NumberFormatException("radix " + radix +
11                                             " less than Character.MIN_RADIX");
12         }
13 
14         if (radix > Character.MAX_RADIX) {
15             throw new NumberFormatException("radix " + radix +
16                                             " greater than Character.MAX_RADIX");
17         }
18 
19         int result = 0;
20         boolean negative = false;
21         int i = 0, len = s.length();
22         int limit = -Integer.MAX_VALUE;
23         int multmin;
24         int digit;
25 
26         if (len > 0) {
27             char firstChar = s.charAt(0);
28             if (firstChar < '0') { // Possible leading "+" or "-"
29                 if (firstChar == '-') {
30                     negative = true;
31                     limit = Integer.MIN_VALUE;
32                 } else if (firstChar != '+')
33                     throw NumberFormatException.forInputString(s);
34 
35                 if (len == 1) // Cannot have lone "+" or "-"
36                     throw NumberFormatException.forInputString(s);
37                 i++;
38             }
39             multmin = limit / radix;
40             while (i < len) {
41                 // Accumulating negatively avoids surprises near MAX_VALUE
42                 digit = Character.digit(s.charAt(i++),radix);
43                 if (digit < 0) {
44                     throw NumberFormatException.forInputString(s);
45                 }
46                 if (result < multmin) {
47                     throw NumberFormatException.forInputString(s);
48                 }
49                 result *= radix;
50                 if (result < limit + digit) {
51                     throw NumberFormatException.forInputString(s);
52                 }
53                 result -= digit;
54             }
55         } else {
56             throw NumberFormatException.forInputString(s);
57         }
58         return negative ? result : -result;
59     }

首先看到5-17行是边界检查：

如果字符串s是空指针，直接抛异常
如果进制小于最小进制（常量定义为2），抛异常
如果进制大于最大进制（常量定义为36），抛异常

接下来19-24行是局部变量定义，这里需要注意一个就是limit被赋值为int表示的最大正整型数的负值，也就是-2147483647。

再往下看到26-38行，如果字符串s长度大于0，那么首先看看首字符

如果首字符小于字符0，那么可能是符号 + 或者 - ，要区别对待了
- 如果是符号 - ，说明是个负数，将布尔值变量negative设置为true，并将limit设置为int型整数的下限值，也就是-2147483648
- 如果首字符不是符号 +，说明首字符既不是数字也不是符号，则抛出异常
再接下来看，如果首字符是符号 - 或者 +，但是字符串长度只有1，也就是说只有一个符号，那么也是不能够转为整型数的，直接抛异常

再往下39-54行

局部变量mulmin赋值为limit除以当前转换的进制。接下来是一个循环，i代表处理的字符串的位数。
用局部变量digit记录字符串s第i位数字的相应进制的值，接下来又是一些判断了：

如果digit小于0，抛异常
如果result变量小于mulmin，抛异常，这里可以限制之后的乘法操作肯定不溢出；之后result变量乘以当前转换进制。（如果result小于mulmin也就是limit/radix了，那么后面的乘以radix肯定就会小于limit，对于负数就超过了Integer的范围，对于正数也是超过了Integer.MAX_VALUE）
如果此时result小于limit加上digit，抛异常，这里可以限制之后的减法操作不会溢出；之后result变量减去digit的值。（这个抛异常和上一条原因类似，也是为了防止溢出）

最后58行，如果negative为true，则直接返回result，否则返回负的result。

这个有点意思，如果是负数直接输出，如果是正数反而是用负数取负，负负得正来表示的。
个人觉得应该是整型数从绝对值来看，负数的范围比正数大1，如果用result += digit这样来进行计算的话，那么最小值-2147483648会无法被正确转换。因为2147483640+8会得到-2147483648，然后再取负数的话，就变成0了。但是使用-=来计算，因为负数的范围更大，因此正数是可以全部表示出来的，而且不管是+0还是-0都不会有问题，都可以得到数值0。

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