是否有任何等效于 C 联合或 C++ std::variant 的内存高效 Java？答案

【问题标题】：Is There Any Memory-Efficient Java Equivalent to C unions or C++ std::variant?是否有任何等效于 C 联合或 C++ std::variant 的内存高效 Java？
【发布时间】：2021-12-03 03:55:11
【问题描述】：

我有一个类Element<T>，其中包含一个T 和一个int：

class Element<T>{
    T obj;
    int i;
    // ...
}

当没有存储T 时，我想使用obj 作为指向元素或索引的指针：

obj = someElement;
obj = indexOf(someElement);

当然，我不能这样做，因为 Java 没有联合或变体（如 c++ 变体）并且有严格的类型系统。

请注意，我希望能够通过 obj 访问元素，但我不想通过 obj 更改它，如果有帮助的话。

问题：

有什么方法可以在不创建我自己的变体的情况下完成此任务上课还是安装？
如果是这样，什么是最节省内存的方法，因为我需要创建许多元素吗？

【问题讨论】：

可以给Element类添加一个成员，类型为Object，我们称之为obj。在 Java 中，一切都是参考（C++ 中的一种“指针”，具有巨大的“类型”..）。因此，您可以为该 obj 分配您想要的任何对象。然后，如果 T 为 null，则使用 obj。
这听起来像XY problem。你想在这里做什么？
Element<T> 类的字段obj 是对堆上某处对象的引用。 Java 中只存储原语

标签： java reinterpret-cast type-systems

【解决方案1】：

解决此问题的一种方法是使用接口或具有继承的超类。

例如，如果我们有以下 Java 接口：

 interface Element<T> {
     T getValue();
 }

那么任何实现Element 接口的类都需要提供一个返回元素值的方法。

我们可以实现一个类来存储T 类型的对象并返回它：

 class ElementObject<T> implements Element<T> {

     private T object;

     T getValue() {
         return object;
     }
  }

或者我们可以实现一个存储索引并使用它的类（结合一些大对象列表）：

 class ElementIndex<T> implements Element<T> {

     private int index;

     T getValue() {
         return bigListOfObjects.get(index);
     }
  }

现在您可以创建一个列表或数组或Elements，其中一些可能是ElementObjects，一些可能是ElementIndexs，但它们都可以根据需要提供对元素的访问，没有任何浪费任一字段。

【讨论】：

【解决方案2】：

这个小问题是概念性的。 java中的一个对象只是堆上的一些内存，它的“地址”存储在你的对象字段中。

class MyUnion {
    Object any;
}

MyUnion u = new MyUnion();
u.any = "hello";
u.any = Integer.valueOf(13);

上面的结构是“地址”的联合，而不是数据的联合。

最接近联合的是字节数组，包装在 ByteBuffer 中。

ByteBuffer u = ByteBuffer.allocate(8);
u.putDouble(0, 3.14);
long x = u.getLong(0);

对于真正的对象，必须以某种形式“序列化”它们：

String obj = "Ĉeĥoslovakio";
byte[] b = obj.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
u.putInt(b.length);
u.put(b);

对于复杂的二进制数据，可以使用 ASN 或任何其他系统技术。

所以它是概念性的。您没有在堆栈上布局任何对象（一些 JVM 偷偷摸摸地这样做），并且：对象是间接的。

【讨论】：