什么时候应该使用工会?我们为什么需要它们?
当前回答
联合通常用于整数和浮点数的二进制表示之间的转换:
union
{
int i;
float f;
} u;
// Convert floating-point bits to integer:
u.f = 3.14159f;
printf("As integer: %08x\n", u.i);
尽管根据C标准,这在技术上是未定义的行为(您只应该阅读最近编写的字段),但它将在几乎任何编译器中以定义良好的方式起作用。
联合有时也被用来实现C语言中的伪多态性,通过给一个结构一些标记来指示它包含什么类型的对象,然后将可能的类型联合在一起:
enum Type { INTS, FLOATS, DOUBLE };
struct S
{
Type s_type;
union
{
int s_ints[2];
float s_floats[2];
double s_double;
};
};
void do_something(struct S *s)
{
switch(s->s_type)
{
case INTS: // do something with s->s_ints
break;
case FLOATS: // do something with s->s_floats
break;
case DOUBLE: // do something with s->s_double
break;
}
}
这使得struct S的大小只有12字节,而不是28字节。
其他回答
联合在嵌入式编程或需要直接访问硬件/内存的情况下特别有用。这里有一个简单的例子:
typedef union
{
struct {
unsigned char byte1;
unsigned char byte2;
unsigned char byte3;
unsigned char byte4;
} bytes;
unsigned int dword;
} HW_Register;
HW_Register reg;
然后,您可以按如下方式访问reg:
reg.dword = 0x12345678;
reg.bytes.byte3 = 4;
字节顺序和处理器体系结构当然很重要。
另一个有用的特性是位修饰符:
typedef union
{
struct {
unsigned char b1:1;
unsigned char b2:1;
unsigned char b3:1;
unsigned char b4:1;
unsigned char reserved:4;
} bits;
unsigned char byte;
} HW_RegisterB;
HW_RegisterB reg;
使用这段代码,您可以直接访问寄存器/内存地址中的单个位:
x = reg.bits.b2;
当您希望对由硬件、设备或网络协议定义的结构进行建模时,或者当您要创建大量对象并希望节省空间时,可以使用联合。不过,在95%的情况下,你真的不需要它们,坚持使用易于调试的代码。
有很多用法。只需执行grep union /usr/include/*或类似目录。大多数情况下,联合被包装在结构中,结构的一个成员告诉联合中的哪个元素可以访问。例如,为现实生活的实现签出man elf。
这是基本原则:
struct _mydata {
int which_one;
union _data {
int a;
float b;
char c;
} foo;
} bar;
switch (bar.which_one)
{
case INTEGER : /* access bar.foo.a;*/ break;
case FLOATING : /* access bar.foo.b;*/ break;
case CHARACTER: /* access bar.foo.c;*/ break;
}
COM接口中使用的VARIANT呢?它有两个字段——“type”和一个包含实际值的联合,该值根据“type”字段进行处理。
我在几个库中看到过它作为面向对象继承的替代品。
E.g.
Connection
/ | \
Network USB VirtualConnection
如果你想让Connection“类”是上面的任何一个,你可以这样写:
struct Connection
{
int type;
union
{
struct Network network;
struct USB usb;
struct Virtual virtual;
}
};
libinfinity示例:http://git.0x539.de/?p=infinote.git;a=blob;f=libinfinity/common/inf-session.c;h=3e887f0d63bd754c6b5ec232948027cbbf4d61fc;hb=HEAD#l74