Java源碼解析HashMap的tableSizeFor函數

aka，HashMap的容量大小必須為2的指數，即16，32，64，128這樣的值。那么，在構造函數中，如果調用者指定了HashMap的初始大小不是2的指數，那么，HashMap的tableSizeFor函數，會計算一個大于或等于給定參數的2的指數的值。先來看一下tableSizeFor函數的源碼，如下

  /**
   * Returns a power of two size for the given target capacity.
   **/
  static final int tableSizeFor(int cap) {
    int n = cap - 1;
    n |= n >>> 1;
    n |= n >>> 2;
    n |= n >>> 4;
    n |= n >>> 8;
    n |= n >>> 16;
    return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
  }

這里采用的計算方法不太常見。先是對cap-1，然后一直進行右移操作，最后根據n和MAXIMUM_CAPCITY的大小關系，返回一個值。這究竟是如何實現找到一個大于或等于cap的2的指數的值呢？

首先需要解釋一下>>>符號。>>>是無符號右移操作，即，右移后，高位補0. 例如二進制的11000101，>>>1后，得到01100010，即不關心符號位，右移后，高位直接補充0. 

還有一個符號是|=，例如n |= n>>>1，這個其實可以翻譯為n = n | n>>>1，| 是位或操作，即兩個數字按位進行或操作，即，某一位上，只有一個數字的該位為1，該位的結果即為1.

說清楚了兩個符號的含義，下面我們開始解釋算法的過程。

函數一開始，把cap -1 賦值給n。這里我們先按住不說，稍后回頭解釋。接下來就是對n的四次變換。舉個例，對于

01010000

這個值來說，n>>>1即可得到

00101000

兩個數字位或后，得到

01111000

可以這么來看這個事情，最開始的n，總有它的最高位為1. 右移1位后，與n進行位或操作，則結果的最高位和次高位都為1了，也就是得到了2個1，而且是高位的2位都為1了。

那么這時再對n進行n>>>2，再和n進行位或操作，即可得到4個1. 依此類推，n |= n>>>4，即可得到8個1。然后n |= n>>>8，即可得到16個1。然后 n |= n>>>16，即可得到32個1. 當然，后面幾步得到多少個1，得需要n的初始值足夠大才可以。否則，n右移后可能就位0了，那么在進行位或操作，也只是上一步的值而已。

通過上面的分析，可以知道，進行完n的四次右移然后位或操作后，得到的其實是n的所有為都為1的一個值。那么最后，返回的時候，取的n + 1，那么即可得到一個比n大的2的指數的值。

那么回過頭來看看第一步 n = cap -1就明白了，這里是為了處理當cap本身即是2的指數時的情況。

因為計算機進行移位和位或操作十分迅速，所以，這個函數的執行效率其實很高。tableSizeFor函數就是這樣快速找到了一個大于等于cap的2的指數的值。

總結

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