Я довольно новичок в Java и в программировании.
Тем не менее, в последнее время я столкнулся с такой же ситуацией, когда потребовались значения без знака.
Мне потребовалось около двух недель, чтобы написать все, что я имел в виду, но я полный нуб, так что вы могли бы потратить гораздо меньше.
Общая идея состоит в том, чтобы создать интерфейс, я назвал его: UnsignedNumber<Base, Shifted> и расширить Number.class, реализуя абстрактный класс AbstractUnsigned<Base, Shifted, Impl extends AbstractUnsigned<Base, Shifted, Impl>>.
Таким образом, Базовый параметризованный тип представляет базовый тип, Shifted представляет фактический тип Java. Impl является ярлыком для реализации этого абстрактного класса.
Большую часть времени потребляет шаблон Java 8 Lambdas и внутренние частные классы и процедуры безопасности. Важным было добиться поведения без знака, когда математическая операция, такая как вычитание или сложение с отрицательным значением, порождает нулевой предел: переполняет верхний предел со знаком назад.
Наконец, потребовалось еще несколько дней, чтобы кодировать фабрики и подклассы реализации.
Пока я знаю:
UByte и MUByte
UShort и MUShort
UInt и MUInt
... и т. Д.
Они являются потомками AbstractUnsigned:
UByte или MUByte extension AbstractUnsigned<Byte, Short, UByte> или AbstractUnsigned<Byte, Short, MUByte>
UShort или MUShort extension AbstractUnsigned<Short, Integer, UShort> или AbstractUnsigned<Short, Integer, MUShort>
... и т.д.
Общая идея состоит в том, чтобы принять верхний предел без знака как смещенный (приведенный) тип и транспонирование кода отрицательных значений, поскольку они должны были прийти не от нуля, а без верхнего знака.
UPDATE:
(Благодаря Ajeans добрым и вежливым указаниям)
/**
* Adds value to the current number and returns either
* new or this {@linkplain UnsignedNumber} instance based on
* {@linkplain #isImmutable()}
*
* @param value value to add to the current value
* @return new or same instance
* @see #isImmutable()
*/
public Impl plus(N value) {
return updater(number.plus(convert(value)));
}
Это доступный извне метод AbstractUnsigned<N, Shifted, Impl> (или, как было сказано ранее AbstractUnsigned<Base, Shifted, Impl>);
Теперь, чтобы работать под капотом:
private Impl updater(Shifted invalidated){
if(mutable){
number.setShifted(invalidated);
return caster.apply(this);
} else {
return shiftedConstructor.apply(invalidated);
}
}
В приведенном выше частном методе mutable - это private final boolean из AbstractUnsigned. number - это один из внутренних частных классов, который занимается преобразованием Base в Shifted и наоборот.
Что имеет значение в соответствии с предыдущим «, что я делал прошлой летней частью »
это два внутренних объекта: caster и shiftedConstructor:
final private Function<UnsignedNumber<N, Shifted>, Impl> caster;
final private Function<Shifted, Impl> shiftedConstructor;
Это параметризованные функции для приведения N (или Base) к Shifted или для создания нового экземпляра Impl, если текущий экземпляр реализации AbstractUnsigned<> является неизменным.
Shifted plus(Shifted value){
return spawnBelowZero.apply(summing.apply(shifted, value));
}
В этом фрагменте показан метод добавления объекта number. Идея состояла в том, чтобы всегда использовать Shifted для внутреннего использования, потому что неясно, когда будут появляться положительные пределы «оригинального» типа. shifted является внутренним параметризованным полем, которое содержит значение целого AbstractUnsigned<>. Другие два Function<> производных объекта приведены ниже:
final private BinaryOperator<Shifted> summing;
final private UnaryOperator<Shifted> spawnBelowZero;
Первый выполняет сложение двух Shifted значений. И последний выполняет порождение ниже нуля транспонирования.
А теперь пример с одного из заводских шаблонов 'ад' для AbstractUnsigned<Byte, Short> специально для упомянутых ранее spawnBelowZero UnaryOperator<Shifted>:
...,
v-> v >= 0
? v
: (short) (Math.abs(Byte.MIN_VALUE) + Byte.MAX_VALUE + 2 + v),
...
, если Shifted v положительно, в действительности ничего не происходит, и возвращается исходное значение. В противном случае: необходимо вычислить верхний предел типа Base, равный Byte, и добавить к этому значению отрицательное значение v. Если, скажем, v == -8, то Math.abs(Byte.MIN_VALUE) будет выдавать 128, а Byte.MAX_VALUE будет выдавать 127, что дает 255 + 1, чтобы получить исходный верхний предел, который был вырезан битом знака, как получил, и так желательно 256 на месте. Но самое первое отрицательное значение - это , на самом деле это 256, поэтому снова +1 или +2 в целом. Наконец, 255 + 2 + v, что составляет -8, дает 255 + 2 + (-8) и 249
Или более наглядно:
0 1 2 3 ... 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1
И чтобы завершить все это: это определенно не облегчит вашу работу или сэкономит байты памяти, но у вас будет довольно желательное поведение, когда это необходимо. И вы можете использовать это поведение в значительной степени с любыми другими Number.class подклассами. AbstractUnsigned будучи подклассом Number.class, сам предоставляет все удобные методы и константыаналогично другим «родным» подклассам Number.class, включая MIN_VALUE и MAX_VALUE и многим другим, например, я кодировал удобный метод для изменяемых подклассов, называемый makeDivisibileBy(Number n), который выполняет простейшую операцию value - (value % n).
Мое первоначальное стремление было показать, что даже нуб, такой как я, может его кодировать. Моим первоначальным стремлением, когда я программировал этот класс, было получить удобный универсальный инструмент для постоянного использования.