低级系统编程就是一个合理的例子。

IIRC中，我使用联合将硬件寄存器分解为组件位。因此，您可以访问一个8位寄存器(在我这样做的那天;-)到组件位。

(我忘记了确切的语法，但是……)这种结构将允许控制寄存器作为control_byte或通过单个位来访问。对于给定的字节顺序，确保位映射到正确的寄存器位是很重要的。

typedef union {
    unsigned char control_byte;
    struct {
        unsigned int nibble  : 4;
        unsigned int nmi     : 1;
        unsigned int enabled : 1;
        unsigned int fired   : 1;
        unsigned int control : 1;
    };
} ControlRegister;

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。

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;
}

许多答案都涉及从一种类型转换到另一种类型。我从具有相同类型的联合中得到最多的使用(即在解析串行数据流时)。它们允许解析/构造一个有框架的包变得很简单。

typedef union
{
    UINT8 buffer[PACKET_SIZE]; // Where the packet size is large enough for
                               // the entire set of fields (including the payload)

    struct
    {
        UINT8 size;
        UINT8 cmd;
        UINT8 payload[PAYLOAD_SIZE];
        UINT8 crc;
    } fields;

}PACKET_T;

// This should be called every time a new byte of data is ready 
// and point to the packet's buffer:
// packet_builder(packet.buffer, new_data);

void packet_builder(UINT8* buffer, UINT8 data)
{
    static UINT8 received_bytes = 0;

    // All range checking etc removed for brevity

    buffer[received_bytes] = data;
    received_bytes++;

    // Using the struc only way adds lots of logic that relates "byte 0" to size
    // "byte 1" to cmd, etc...
}

void packet_handler(PACKET_T* packet)
{
    // Process the fields in a readable manner
    if(packet->fields.size > TOO_BIG)
    {
        // handle error...
    }

    if(packet->fields.cmd == CMD_X)
    {
        // do stuff..
    }
}

编辑 关于字节序和结构填充的评论是有效的，而且非常值得关注。我几乎完全在嵌入式软件中使用了这段代码，其中大部分我都可以控制管道的两端。

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。

一个简单而有用的例子是....

想象一下:

你有一个uint32_t数组[2]，想要访问字节链的第3个和第4个字节。 你可以做*((uint16_t*) &数组[1])。 但遗憾的是，这打破了严格的混叠规则!

但是已知的编译器允许你做以下事情:

union un
{
    uint16_t array16[4];
    uint32_t array32[2];
}

严格来说，这仍然是违反规则的。但是所有已知的标准都支持这种用法。