Java 中的 charAt() 方法

有许多基本技术我们经常使用，甚至不假思索。那么，如果你想一想，看看一些看似简单的方法是如何实现的呢？我认为这将帮助我们更接近Java一步） 让我们想象一种情况，我们需要提取某个字符串中的某个字符。我们如何在 Java 中做到这一点？例如，通过调用Java String charAt. charAt()我们将在今天的文章中讨论该方法。

句法

char charAt(int index)返回指定索引处的 char 值。索引范围从 0 到length()-1。也就是说，char序列的第一个值是 in index 0，下一个值是 in ，index 1等等，就像数组索引的情况一样。

例子

public static void main(String[] args) {
   System.out.print("JavaRush".charAt(0));
   System.out.print("JavaRush".charAt(1));
   System.out.print("JavaRush".charAt(2));
   System.out.print("JavaRush".charAt(3));
}

第一行采用第一个字符，第二行采用第二个字符，依此类推。由于这里使用了 not println, but print，没有换行，我们将在控制台得到以下输出：

Java

如果char给定索引表示为 Unicode，则该方法的结果java charAt()将是表示该 Unicode 的字符：

System.out.println("J\u0061vaRush".charAt(1));

控制台输出：

a

什么是“引擎盖下”

你问它是如何运作的？事实上，每个对象都String包含一个数组byte，其中包含给定行元素的字节：

private final byte[] value;

这是方法本身chatAt：

public char charAt(int index) {
   if (isLatin1()) {
       return StringLatin1.charAt(value, index);
   } else {
       return StringUTF16.charAt(value, index);
   }
}

isLatin1- 一个标志，指示我们的字符串是否仅包含拉丁字符。这决定了接下来将调用哪个方法。

isLatin1 = true

如果字符串仅包含拉丁字符，则调用静态charAt类方法StringLatin1：

public static char charAt(byte[] value, int index) {
   if (index < 0 || index >= value.length) {
       throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
   }
   return (char)(value[index] & 0xff);
}

第一步是检查传入的索引是否大于或等于0，并且没有超出内部字节数组，如果不是这种情况，则抛出异常new StringIndexOutOfBoundsException(index)。如果检查通过，那么我们需要的元素就会被获取。最后我们看到：

• &将二进制运算扩展为byte按位运算
• 0xff什么都不做，但&需要一个参数
• (char)将数据从 ASCII 表转换为char

isLatin1 = false

如果我们不仅有拉丁字符，则将使用该类StringUTF16并调用其静态方法：

public static char charAt(byte[] value, int index) {
   checkIndex(index, value);
   return getChar(value, index);
}

这又调用：

public static void checkIndex(int off, byte[] val) {
   String.checkIndex(off, length(val));
}

他委托给静态方法String：

static void checkIndex(int index, int length) {
   if (index < 0 || index >= length) {
       throw new StringIndexOutOfBoundsException("index " + index +
                                                 ", length " + length);
   }
}

实际上，这里会检查索引是否有效：再次检查它是正数还是零，以及它是否没有超出数组的限制。但在类中StringUTF16的一个方法中，charAt调用第二个方法会更有趣：

static char getChar(byte[] val, int index) {
   assert index >= 0 && index < length(val) : "Trusted caller missed bounds check";
   index <<= 1;
   return (char)(((val[index++] & 0xff) << HI_BYTE_SHIFT) |
                 ((val[index]   & 0xff) << LO_BYTE_SHIFT));
}

让我们开始分析这里实际发生的情况。该方法开始的第一步是再次检查索引的有效性。要了解接下来会发生什么，您需要了解：当非拉丁字符进入数组时value，它由两个字节（两个数组单元）表示。如果我们有一个由两个西里尔字母“av”组成的字符串，那么：

• 对于“a”，这是一对字节 - 48 和 4；
• 对于 'in' - 50 和 4。

也就是说，如果我们创建字符串“av”，它将有一个数组value- {48, 4, 50, 4} 实际上，此方法适用于两个数组单元value。因此，下一步是index <<= 1;直接获取数组中所需字符的第一个字节的索引value。现在假设我们有一个字符串"абвг"。那么值数组将如下所示：{48, 4, 49, 4, 50, 4, 51, 4}。我们要求字符串的第三个元素，那么二进制表示为 00000000 00000011。移位 1 后，我们得到 00000000 00000110，即index = 6。要刷新您有关按位运算的知识，您可以阅读这篇文章。我们还看到一些变量： HI_BYTE_SHIFT 在本例中为 0。 LO_BYTE_SHIFT在本例中为 8。在此方法的最后一行中：

1. 从值数组中取出一个元素，按位移动HI_BYTE_SHIFT，即 0，同时增加index +1。

   在字符串 的示例中"абвг"，第六个字节 - 51 - 将保持不变，但同时索引增加到 7。

2. 此后，以相同的方式获取数组的下一个元素并按位移位，但移位量为 LO_BYTE_SHIFT，即 8 位。

   如果我们有字节 4，它具有二进制表示形式 - 00000000 00000100，那么移位 8 位后我们将得到 00000100 00000000。如果它是整数 - 1024。

3. 接下来，对于这两个值，进行操作| (OR)。

   如果我们有字节 51 和 1024，在二进制表示中看起来像 00000000 00110011 和 00000100 00000000，那么在运算之后OR我们将得到 00000100 00110011，这意味着十进制中的数字 1075。

   好吧，最后，数字1075被转换为char类型，而在转换int -> char时，使用了ASCII表，在其中，数字1075的下面，有字符'g'。

实际上，这就是我们在 Java 编程中获得“g”作为方法结果的方式charAt()。