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;

联合允许互斥的数据成员共享相同的内存。当内存比较稀缺时，例如在嵌入式系统中，这是非常重要的。

示例如下:

union {
   int a;
   int b;
   int c;
} myUnion;

这个联合将占用一个int值的空间，而不是3个独立的int值。如果用户设置了a的值，然后设置了b的值，它将覆盖a的值，因为它们都共享相同的内存位置。

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;
}

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

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。

我想说，它可以更容易地重用可能以不同方式使用的内存，即节省内存。例如，你想做一些“变体”结构体，能够保存一个短字符串以及一个数字:

struct variant {
    int type;
    double number;
    char *string;
};

在32位系统中，这将导致每个变体实例至少使用96位或12个字节。

使用联合可以将大小减小到64位或8字节:

struct variant {
    int type;
    union {
        double number;
        char *string;
    } value;
};

如果你想添加更多不同的变量类型，你甚至可以保存更多。这可能是真的，你可以做类似的事情，强制转换一个空指针-但联合使它更容易访问，以及类型安全。这样的节省听起来并不是很大，但是您节省了用于该结构的所有实例的三分之一的内存。