我有一个例子,其中保证了类型的对齐, union max_align 。我正在寻找一个实际使用联合的更简单的例子来解释我的朋友。
18 回答
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;
}
}
我通常使用联合,您希望拥有不同的数据视图,例如 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;
注意您也可以通过位掩码和移位来实现相同的目的,即
#define GETR(val) ((val&0xFF000000) >> 24)
但我发现联合方法更优雅
要通过将特定端口映射到内存来按字节和按位访问寄存器或 I/O 端口,请参见以下示例:
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
在 Windows 世界中,unions
通常用于实现标记变体,它们是(或曾经是,在 .NET 之前?)在COM 对象之间传递数据的一种标准方式。
这个想法是,一个union
类型可以提供一个单一的自然接口,用于在两个对象之间传递任意数据。某些 COM 对象可能会传递给您一个变体(例如 typeVARIANT
或_variant_t
),其中可能包含 a double
、float
、int
或其他任何内容。
如果您必须在 Windows C++ 代码中处理 COM 对象,您会在各处看到变体类型。
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;
};
SDL 使用联合来表示事件:http ://www.libsdl.org/cgi/docwiki.cgi/SDL_Event 。
如果您有不同类型的消息,则联合很有用,在这种情况下,您不必在任何中间级别知道确切的类型。只有发送者和接收者需要解析消息的实际消息。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。
我有时以这种方式使用工会
//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,或多或少有效地存储数据,并进行一些“polimorph”操作,例如:
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;
}
}
这是联合可能有用的另一个示例。
(不是我自己的想法,我在讨论 C++ 优化的文档中找到了这个)
开始报价
....工会也可以用来节省空间,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 使用相同的内存区域,因为它们的生存范围不重叠。您可以通过将 a 和 b 加入并集来节省大量cpu-cache 空间:
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,使用联合不是一种安全的编程习惯,因为如果 a 和 b 的使用重叠,编译器不会发出警告。您应该只对占用大量缓存空间的大对象使用此方法。...
结束语
- 读取需要强制转换为特定类型的序列化数据时。
- 从
lex
to返回语义值时yacc
。(yylval
) - 在实现多态类型时,尤其是读取 DSL 或通用语言的类型
- 在实现专门调用旨在采用不同类型的函数的调度程序时。
最近我想我看到了向量编程中使用的一些联合。矢量编程用于英特尔 MMX 技术、GPU 硬件、IBM 的 Cell 宽带引擎等。
一个向量可能对应一个 128 位的寄存器。它非常常用于SIMD架构。由于硬件具有 128 位寄存器,因此您可以在寄存器/变量中存储 4 个单精度浮点数。构造、转换、提取向量的单个元素的一种简单方法是使用联合。
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;
}
如果您选择 PlayStation 3 多核编程或图形编程,那么您很有可能会遇到更多此类问题。
我知道我参加聚会有点晚了,但作为一个实际示例Variant
,我相信 VBScript 中的数据类型是作为Union
. 以下代码是取自一篇文章的简化示例,否则在此处找到
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。
你的意思是这样的吗?
union {
long long a;
unsigned char b[sizeof(long long)];
} long_long_to_single_bytes;
添加:
我最近在我们的 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
可以在 中找到许多联合的示例<X11/Xlib.h>
。很少有其他人在某些 IP 堆栈中(<netinet/ip.h>
例如在 BSD 中)。
作为一般规则,协议实现使用联合构造。
为方便起见,我使用联合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
另一个例子更多:为了节省做铸件。
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));
}
代替:
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));
}
例子:
使用不同的套接字类型时,但您希望引用一个通用类型。