java实现类似C++的union

1.引言

在C++中有一种用户自定义数据类型叫联合体union，它允许你在相同的内存位置存储不同的数据类型。与结构体（struct）不同，结构体中的所有成员都占用各自的内存空间，而 union 的所有成员共享同一块内存区域。因此，union 的大小等于其最大成员的大小。所以它的作用之一就是实现多种数据类型之间的转换。

示例如下：

cpp 复制代码

#include <iostream>  
#include <cstring>  // 用于 std::memset  

union MyUnion {  
    int intValue;  
    float floatValue;  
    char charValue;  
};  

int main() {  
    MyUnion u;  

    // 设置 intValue  
    u.intValue = 42;  
    std::cout << "intValue: " << u.intValue << std::endl;  

    // 设置 floatValue（注意：这可能会覆盖 intValue 的值）  
    u.floatValue = 3.14f;  
    std::cout << "floatValue: " << u.floatValue << std::endl;  

    // 设置 charValue（再次覆盖之前的值）  
    u.charValue = 'A';  
    std::cout << "charValue: " << u.charValue << std::endl;  

    // 清空 union（使用 memset 确保内存干净，尤其是在读取之前未设置的值时）  
    std::memset(&u, 0, sizeof(u));  

    return 0;  
}

2.实际案例

在最近做的一个项目中，上位机和硬件通信，硬件会不停地把自己的一些状态参数信息上传上来，这其中包括版本号、温度、电压、解调质量等等，参数的类型大致有三种，如下图所示：

硬件为了参数上传方便，把这三种数据类型统一转换为uint64，报送给上位机，上位机根据数据类型，解析出自己的实际值，在C++语言中处理这些转换比较简单，实现如下：

uint64和char[8]转换：

定义联合体：

cpp 复制代码

union stUInt64TranString
{
	unsigned long long value;
	char    format[8];
};

比如上传的参数 "制造商" 名称为：20340163367295320

转换代码：

cpp 复制代码

stUInt64TranString y;
y.value = 20340163367295320;
cout << y.format;

uint64和double转换：

定义联合体：

cpp 复制代码

union stUInt64TranDouble
{
	unsigned long long value;
	double  value1;
};

比如上传的参数 "温度" 值为：4632233691727265792

转换代码：

cpp 复制代码

stUInt64TranDouble  x;
x.value = 4632233691727265792;
cout << x.value1;

3.java实现

uint64转char[8]：

java 复制代码

String longConvertStr(long value) {
        // 使用ByteBuffer将long值转换为字节流，并设置为小端字节序
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(Long.BYTES).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
        byteBuffer.putLong(value);

        // 获取字节流
        byte[] bytes = byteBuffer.array();

        // 去除字节流末尾的0
        int length = bytes.length;
        while (length > 0 && bytes[length - 1] == 0) {
            length--;
        }
        byte[] trimmedBytes = new byte[length];
        System.arraycopy(bytes, 0, trimmedBytes, 0, length);

        // 尝试将去除末尾0后的字节流转换为字符串
        return new String(trimmedBytes);
}

uint64转double：

java 复制代码

String longConvertDouble(long value) {
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(Double.BYTES).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
        byteBuffer.putLong(value);

        double recoveredValue = byteBuffer.getDouble(0);

        return String.valueOf(recoveredValue);
}