C：联合实际使用在哪里？

Question

我有一个例子，我保证了类型的对齐，union max_align。我正在寻找一个更简单的例子，其中实际上使用了union来解释我的朋友。

Answer 1

我通常在解析文本时使用联合。我使用这样的东西：

typedef enum DataType { INTEGER, FLOAT_POINT, STRING } DataType ;

typedef union DataValue
{
    int v_int;
    float v_float;
    char* v_string;
}DataValue;

typedef struct DataNode
{
    DataType type;
    DataValue value;
}DataNode;

void myfunct()
{
    long long temp;
    DataNode inputData;

    inputData.type= read_some_input(&temp);

    switch(inputData.type)
    {
        case INTEGER: inputData.value.v_int = (int)temp; break;
        case FLOAT_POINT: inputData.value.v_float = (float)temp; break;
        case STRING: inputData.value.v_string = (char*)temp; break;
    }
}

void printDataNode(DataNode* ptr)
{
   printf("I am a ");
   switch(ptr->type){
       case INTEGER: printf("Integer with value %d", ptr->value.v_int); break;
       case FLOAT_POINT: printf("Float with value %f", ptr->value.v_float); break;
       case STRING: printf("String with value %s", ptr->value.v_string); break;
   }
}

如果您想查看HEAVILY如何使用联合，请使用flex / bison检查所有代码。例如，请参阅splint，其中包含TONS of union。

Answer 2

我通常使用你想拥有不同数据视图的工会 例如一个32位颜色值，您需要32位val和红色，绿色，蓝色和alpha分量

struct rgba
{
  unsigned char r;
  unsigned char g;
  unsigned char b;
  unsigned char a;
};

union  
{
  unsigned int val;
  rgba components;
}colorval32;

NB您也可以通过位屏蔽和移位来实现相同的功能，即

#define GETR(val) ((val&0xFF000000) >> 24)

但我觉得工会方法更优雅

Answer 3

通过将特定端口映射到内存，以字节方式和按位方式访问寄存器或I / O端口，请参见下面的示例：

    typedef Union
{
  unsigned int a;
struct {
  unsigned bit0 : 1,
           bit1 : 1,
           bit2 : 1,
           bit3 : 1,
           bit4 : 1,
           bit5 : 1,
           bit6 : 1,
           bit7 : 1,
           bit8 : 1,
           bit9 : 1,
           bit10 : 1,
           bit11 : 1,
           bit12 : 1,
           bit13 : 1,
           bit14 : 1,
           bit15 : 1
} bits;
} IOREG;

# define PORTA (*(IOREG *) 0x3B)
...
unsigned int i = PORTA.a;//read bytewise
int j = PORTA.bits.bit0;//read bitwise
...
PORTA.bits.bit0 = 1;//write operation

Answer 4

在Windows世界中，unions通常用于实现tagged variants，它们是（或者在.NET之前？）在COM objects之间传递数据的一种标准方式。

这个想法是union类型可以提供一个自然界面，用于在两个对象之间传递任意数据。某些COM对象可以传递一个变体（例如，类型VARIANT或_variant_t），其中可能包含double，float，int或其他任何内容。< / p>

如果必须在Windows C ++代码中处理COM对象，则会在整个地方看到变体类型。

• VARIANTs, SAFEARRAYs, and BSTRs, Oh My!
• Boost variant

Answer 5

struct cat_info
{
int legs;
int tailLen;
};

struct fish_info
{
bool hasSpikes;
};


union 
{
fish_info fish;
cat_info cat;
} animal_data;

struct animal
{
char* name;
int animal_type;
animal_data data;
};

Answer 6

SDL使用联合来表示事件：http://www.libsdl.org/cgi/docwiki.cgi/SDL_Event。

Answer 7

如果您有不同类型的消息，联合会很有用，在这种情况下，您不必知道任何中间级别的确切类型。只有发送方和接收方需要解析消息实际消息。任何其他级别只需要知道大小以及可能的发送者和/或接收者信息。

Answer 8

我知道我有点迟到了，但作为一个实际例子，我相信VBScript中的Variant数据类型是以Union实现的。以下代码是一个简单的示例，取自另外找到的文章here

struct tagVARIANT
{
    union 
    {
        VARTYPE vt;
        WORD wReserved1;
        WORD wReserved2;
        WORD wReserved3;
        union 
        {
            LONG lVal;
            BYTE bVal;
            SHORT iVal;
            FLOAT fltVal;
            DOUBLE dblVal;
            VARIANT_BOOL boolVal;
            DATE date;
            BSTR bstrVal;
            SAFEARRAY *parray;
            VARIANT *pvarVal;
        };
    };
};

实际实现（如文章所述）可在 oaidl.h C头文件中找到。

Answer 9

最近我想我在vector programming看到了一些联盟。矢量编程用于intel MMX technology，GPU硬件，IBM's Cell Broadband Engine等。

向量可以对应于128位寄存器。它非常常用于SIMD架构。由于硬件具有128位寄存器，因此可以在寄存器/变量中存储4个单精度浮点。构造，转换，提取向量的单个元素的简单方法是使用union。

typedef union {
    vector4f vec; // processor-specific built-in type
    struct { // human-friendly access for transformations, etc
        float x;
        float y;
        float z;
        float w;
    };
    struct { // human-friendly access for color processing, lighting, etc
        float r;
        float g;
        float b;
        float a;
    };
    float arr[4]; // yet another convenience access
} Vector4f;

int main()
{
    Vector4f position, normal, color;
    // human-friendly access
    position.x = 12.3f;
    position.y = 2.f;
    position.z = 3.f;
    position.w = 1.f;

    // computer friendly access
    //some_processor_specific_operation(position.vec,normal.vec,color.vec);
    return 0;
}

如果你在PlayStation 3多核编程或图形编程中走一条路，你很有可能会面对更多这些东西。

Answer 10

你是说这样的意思吗？

union {
   long long a;
   unsigned char b[sizeof(long long)];
} long_long_to_single_bytes;

<强> ADDED ：

我最近在AIX机器上使用它来将64位机器标识符转换为字节数组。

std::string getHardwareUUID(void) {
#ifdef AIX
   struct xutsname m; // aix specific struct to hold the 64bit machine id
   unamex(&b);        // aix specific call to get the 64bit machine id
   long_long_to_single_bytes.a = m.longnid;
   return convertToHexString(long_long_to_single_bytes.b, sizeof(long long));
#else // Windows or Linux or Solaris or ...
   ... get a 6byte ethernet MAC address somehow and put it into mac_buf
   return convertToHexString(mac_buf, 6);
#endif

Answer 11

我以某种方式使用了工会

//Define type of structure
typedef enum { ANALOG, BOOLEAN, UNKNOWN } typeValue_t;
//Define the union
typedef struct  {
  typeValue_t typeValue;
  /*On this structure you will access the correct type of
    data according to its type*/
  union {
    float ParamAnalog;
    char  ParamBool;
  };
} Value_t;

然后你可以声明不同类型值的数组，存储更多或更低效的数据，并进行一些“polimorph”操作，如：

 void printValue ( Value_t value ) {
    switch (value.typeValue) {
       case BOOL:
          printf("Bolean: %c\n", value.ParamBool?'T':'F');
          break;
       case ANALOG:
          printf("Analog: %f\n", value.ParamAnalog);
          break;
       case UNKNOWN:
          printf("Error, value UNKNOWN\n");
          break;
    }
 }

Answer 12

这是联盟可能有用的另一个例子。

（不是我自己的想法，我在讨论的文件中找到了这个 c++ optimizations）

<强>开始引号

....工会也可用于节省空间，例如

首先是非工会方法：

void F3(bool useInt) {
    if (y) {
        int a[1000];
        F1(a);  // call a function which expects an array of int as parameter
    }
    else {
        float b[1000];
        F2(b);  // call a function which expects an array of float as parameter
    }
}

这里可以为a和b使用相同的存储区域，因为它们的有效范围可以 不重叠。您可以通过在联合中加入a和b来节省大量 cpu-cache space ：

void F3(bool useInt) {

    union {
        int a[1000];
        float b[1000];
    };

    if (y) {
        F1(a);  // call a function which expects an array of int as parameter
    }
    else {
        F2(b);  // call a function which expects an array of float as parameter
    }
}

当然，使用联合并不是一种安全的编程习惯，因为你会得不到 如果a和b的使用重叠，则来自编译器的警告。您应该只使用此方法 对于占用大量缓存空间的大对象。 ...

<强>最终qoute

Answer 13

• 读取需要强制转换为特定类型的序列化数据时。
• 将语义值从lex返回到yacc时。 （yylval）
• 实现多态类型时，尤其是读取DSL或通用语言的类型
• 实现专门调用旨在采用不同类型的函数的调度程序时。

Answer 14

许多工会的例子都可以在<X11/Xlib.h>中找到。很少有人在某些IP堆栈中（例如在BSD <netinet/ip.h>中）。

作为一般规则，协议实现使用union构造。

Answer 15

联盟在type punning时也很有用，这在少数几个地方是可取的（例如某些floating-point comparison算法技术）。

Answer 16

为方便起见，我使用工会让我使用同一个类来存储xyzw和rgba值

#ifndef VERTEX4DH
    #define VERTEX4DH

    struct Vertex4d{

        union {
            double x;
            double r;
        };
        union {
            double y;
            double g;
        };
        union {
            double z;
            double b;
        };
        union {
            double w;
            double a;
        };

        Vertex4d(double x=0, double y=0,double z=0,double w=0) : x(x), y(y),z(z),w(w){}
    };

#endif

Answer 17

另一个例子：保存铸件。

typedef union {
  long int_v;
  float float_v;
} int_float;

void foo(float v) {
  int_float i;
  i.float_v = v;
  printf("sign=%d exp=%d fraction=%d", (i.int_v>>31)&1, ((i.int_v>>22)&0xff)-128, i.int_v&((1<<22)-1));
}

而不是：

void foo(float v) {
  long i = *((long*)&v);
  printf("sign=%d exp=%d fraction=%d", (i>>31)&1, ((i>>22)&0xff)-128, i&((1<<22)-1));
}

Answer 18

示例：

使用不同的套接字类型时，您需要引用通用类型。