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来源 | 爱码有道
最近有读者提问：听说腾讯QQ号码的理论最大值是43亿左右，那么用完后会怎样呢？
今天，来聊一聊与腾讯QQ号码相关的三个问题，相信大家会有一个比较完整的认识。
QQ号的范围是多少？
QQ号用完后会怎样？
QQ号和bitmap渊源？
关于第一个问题，看完如下的有趣动图之后，肯定就会知道QQ号的最小值和最大值。
一. QQ号的范围是多少？
相信多数朋友都用过QQ，不过估计有些人很久没登录过了。你还记得自己的QQ号码吗？你知道QQ号码有多少位数吗？你知道QQ号码的大小范围吗？别着急，我们会一一来解答。
大家的微信号是字符串形式的，带有一些数字和字母，但QQ号是纯数字。在腾讯QQ后台的程序中，经常看到这样的代码：
unsigned int uin = getFromCookie(cookie, "uin") ;
if ( uin < 10001 )
{log.Error("invalid uin %u", uin) ;return INVALID_UIN ;
}从这段简单的代码中，我们可以看出很多端倪。其中uin指代的就是QQ号码，有人说uin是unsigned int的缩写，有人说是user ID number的缩写。
不管怎样，uin表示的就是QQ号码，且是unsigned int类型，故QQ号就是4字节无符号整数，共32bit，也就是说，QQ号的取值范围是：[0, 2^32 - 1]。
然而，这只是理论情况，从上面的代码判断可知，QQ号码的最小值是10001， 为什么腾讯要做这种限制呢？其实没有为什么，仅仅是早期的一个设定而已。
对于QQ号码而言，从10001开始，号越小，就大致表明申请时间越早，是一个尊贵号。那么，10001是谁的QQ号呢？很容易猜，不过他实际不用这个号。
2^32 - 1 的值是4294967295, 是一个10位的整数，大约是43亿，这就是QQ号码的理论最大值，你肯定没有见过11位的QQ号，至少目前是不可能存在的。
到目前为止，大家肯定就能理解下图中的数字含义了。在后续面试腾讯时，如果再问到QQ号码相关的问题，一定要意识到QQ号码的大小范围，会有帮助的。
二. QQ号用完后会怎样？
既然QQ号码的值是有范围的，那么自然有疑问：如果这么多QQ号码都被申请完后，结果会怎样呢？这是一个有趣的问题，但别替腾讯担心这些根本问题。
对于很多互联网公司而言，账号体系就是生命线，对腾讯尤其如此。最近几年，微信的势头超过QQ，QQ的月活远低于10亿，注册了的QQ也远小于43亿个。
所以，完全不用担心QQ号会超过43亿，在相当长的一段时间内，43亿是达不到的。而且，腾讯现在做了各种限制，并不会允许一个人无限地注册QQ号码。
另外，如果一个QQ号被注册了，但长期不登录，那么就相当于占着茅坑不拉屎，浪费资源。此时，腾讯也会考虑对QQ号进行回收，具体的逻辑就不说了。
然而，凡事总有万一，如果有一天QQ号码突破了43亿，那也可以，对腾讯来说，意味着业务蓬勃发展，也是好事。那么，QQ后台很多代码就需要重构了。
三. QQ号和bitmap渊源
在腾讯的面试题中，经常以QQ号码为背景进行考察。比如典型题目：文件中有40亿个QQ号码，如何进行去重？
如果没有敏感意识到使用bitmap，就是很糟糕很不应该的事情，说明基本没有好好去准备啊。bitmap图解如下：
unsigned char共8位，取值范围是[0, 255]，这个unsigned char的数值是255，能标识0~7这些数字都存在。
同理，如下这个unsigned char类型的值是254，它对应的含义是：1~7这些数字是存在的，而数字0是不存在的：
由此可见，一个unsigned char类型的数据，可以标识0~7这8个整数的存在与否，这是很好理解的，以此类推：
一个unsigned int类型数据可以标识0~31这32个整数的存在与否。
两个unsigned int类型数据可以标识0~63这64个整数的存在与否。
说白了，也就是4B的内存，可以标识32个整数的存在与否。如果还不清楚的话，我们来画个表格，逐步推演一下：
| 内存大小 | 标识数的范围 |
| 4B | 0~31 |
| 8B | 0~63 |
| 16B | 0~127 |
| ... | ... |
| 512MB | 0~2^32 - 1 |
由此可见，512MB的内存大小，刚好可以用来标识所有的QQ号码的存在与否，一切迎刃而解。
下面，我们看一下bitmap的程序，很好懂，也很实用，轻轻松松地实现了标记功能，顺便去重。
#include <iostream>
#include <set>
#include <cstring>
using namespace std;#define N 20 // 考究0~19这20个数字
#define SHIFT 5
#define MASK 0x1f
unsigned int a[1 + N / 32] = {0}; // 设置第i位为1, 让它处于点亮状态
void setOne(int i)
{a[i >> SHIFT] |= (1 << (i & MASK));
}// 设置第i位为0, 让它处于熄灭状态
void setZero(int i)
{a[i >> SHIFT] &= ~(1 << (i & MASK));
}// 获取第i位的状态
int getState(int i)
{return (a[i >> SHIFT] & (1 << (i & MASK))) && 1;
}int main(void)
{// 把1，3，1，4，9，9，9这几个值的状态点亮，即状态为1setOne(1); setOne(3);setOne(1);setOne(4);setOne(9);setOne(9);setOne(9);int i = 0;for(i = 0; i < N; i++){cout << i << "对应的状态为:--->" << getState(i) << endl; // 获取状态}cout << endl;return 0;
}编译运行一下，结果为：
0对应的状态为:--->0
1对应的状态为:--->1
2对应的状态为:--->0
3对应的状态为:--->1
4对应的状态为:--->1
5对应的状态为:--->0
6对应的状态为:--->0
7对应的状态为:--->0
8对应的状态为:--->0
9对应的状态为:--->1
10对应的状态为:--->0
11对应的状态为:--->0
12对应的状态为:--->0
13对应的状态为:--->0
14对应的状态为:--->0
15对应的状态为:--->0
16对应的状态为:--->0
17对应的状态为:--->0
18对应的状态为:--->0
19对应的状态为:--->0QQ号码和bitmap的渊源就是如此，以后在面试时，不可忽视bitmap的妙用哦，也希望大家看完这篇文章后，有所收获，心情愉快。最后，来画一张动图玩玩，希望大家喜欢。
