Protobuf 介绍与实战51：在proto文件中，数据类型为int32,int64,uint32,uint64,sint32,sint64,bool,enum时，对变量值采用何种方式编码？

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本次测试环境是64位Mac系统

1、数据类型为int32,int64,uint32,uint64,bool,enum时，Varint是如何编码的？

1.1、测试用例1：先看一下十进制1的二进制形式；以及在64位操作系统下，1占用多少字节？

可以使用Varint编码进行改进。

1.2、测试用例2：使用Varint编码，传输十进制1的情况

如果不考虑是32位操作系统，还是64位操作系统的话，用1个字节来表示数值，当传输的数值小于128且 大于0时，Varint的编码结果跟二进制原码是一样的

1.3、测试用例3：使用Varint编码，传输十进制128的情况？

[00010000 10000000 00000001]

前面多余的0，可以不显示，为了分析，专门打印输出的。

好，先看第1个字节00010000

从第1个字节中，可以得到标识号，即得到变量类型，变量名称；以及变量值的编码方式

接下来，看第2，3个字节 10000000 00000001

即，通过解析第2，3字节，获得传输的是128。

uint32, int64,uint64类型就不再举例了，原理一样的。

1.4、测试用例4：使用Varint编码bool 类型的变量值

bool类型的变量值，本质可看做为0，1

1.4.1、当 bool类型的变量值为 false 时，其编码结果为空，为什么？

这是 Varint编码 为了提高编码效率做的一个小技巧：

若数据类型的变量值刚好为该类型的初始化值的话，Varint编码就采用空进行传输；

当接收方对某字段进行解析时，发现为空，就会按照此字段的默认值进行初始化；

1.4.2、验证一下：int32类型的变量，变量值为0时Varint编码的情况：

1.5、测试用例5：使用Varint编码，对enum 类型进行编码

enum类型的变量值，本质上还是整型数。

具体编码过程，跟int32类型是一样的，就不再具体写了。

2、数据类型为sint32,sint64时，Varint是如何编码的？(ZigZag编码)

前文我们已经分析了，如果使用Varint编码直接对负数进行编码的话，会占用很多字节，违背我们的初衷；

既然，Varint编码对正数很有效果，那么，能不能先将负数转换为正数呢？

sint32, sint64类型就是针对的是负数情况；

sin32,sint64类型，使用的是zigzag编码，该编码是对Varint编码的改进；

2.1、zigzag编码

zigzag编码的本质，是将负数按照一定的规则变换为一个正数，然后，在使用Varint编码的。

ZigZag编码将有符号数映射到无符号数以便具有较小绝对值的数字(如-1)也具有较小的varint编码值。

这样做的方式是通过正整数和负整数来回“曲折”，将-1编码为1，将1编码为2，将-2编码为3…………以此类推。

如下表所示：

sint32类型的0，经过sint32编码后，为0

sint32类型的-1，经过sint32编码后，为1

sint32类型的1，经过sint32编码后，为2

sint32类型的-2，经过sint32编码后，为3

sint32类型的2，经过sint32编码后，为4

…
其实，

对于负奇数来说，公式：|-3|*2-1=5

对于正数来说，公式：数值*2

或者：可以从移位的角度看

如，int类型zigzag变换的代码表示为(n << 1) ^ (n >> 31)

有关介绍网址：
https://www.it610.com/article/1187247270198878208.htm
http://wikimore.github.io/2016/09/22/zig-zag-intro/
http://wikimore.github.io/2016/09/22/zig-zag-intro/
https://blog.csdn.net/mijichui2153/article/details/111475823

举例说明：
sint32类型的-300，

-300, 如果用int32类型表示的话，其实，|-300|*2-1=599

即，直接使用Varint对599进行编码：

如果某个类型的变量值一直是负数的话，可以使用sint32, sint64进行声明，从而提高了编码效率

或者说，某个类型的变量值大部分情况下是负数，也可以。

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  在proto文件中，数据类型为string,bytes,embedded messages,packed repeated fields时，变量值采用何种方式编码(Length-delimited)