<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes"?><rss version="2.0" xmlns:atom="http://www.w3.org/2005/Atom" xmlns:content="http://purl.org/rss/1.0/modules/content/" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"><channel><title>Union on Opensource internals</title><link>https://articles.9j.nz/tags/union/</link><description>Posts filed under Union on Opensource internals.</description><generator>Hugo</generator><language>en-US</language><managingEditor>Jay Hubbert</managingEditor><lastBuildDate>Tue, 20 Oct 2026 09:00:00 +0000</lastBuildDate><atom:link href="https://articles.9j.nz/tags/union/index.xml" rel="self" type="application/rss+xml"/><item><title>CPython's Union Type Implementation in C (X | Y)</title><link>https://articles.9j.nz/posts/how-cpython-union-is-implemented/</link><pubDate>Tue, 20 Oct 2026 09:00:00 +0000</pubDate><dc:creator>Jay Hubbert</dc:creator><guid isPermaLink="true">https://articles.9j.nz/posts/how-cpython-union-is-implemented/</guid><category>python</category><category>cpython</category><category>internals</category><category>union</category><description>UnionType as a GC object: unionobject struct, _PyUnion_Type, unionbuilder dedup/flattening, hashable vs unhashable args, __or__ via type_as_number, __getitem__ substitution, parameters, and weakrefs, traced through the CPython 3.15 source.</description><content:encoded>&lt;p&gt;Python&amp;rsquo;s &lt;code&gt;X | Y&lt;/code&gt; syntax (and &lt;code&gt;typing.Union[X, Y]&lt;/code&gt;) produces an object of type&#10;&lt;code&gt;types.UnionType&lt;/code&gt;. Unlike &lt;code&gt;Ellipsis&lt;/code&gt; or &lt;code&gt;None&lt;/code&gt;, a union is a &lt;em&gt;real&lt;/em&gt; allocated&#10;object: it owns references to its arguments, participates in garbage collection,&#10;and can be weakly referenced. The whole implementation lives in&#10;&lt;code&gt;Objects/unionobject.c&lt;/code&gt;. This article traces it through the 3.15 source.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="the-struct-unionobject"&gt;The struct: &lt;code&gt;unionobject&lt;/code&gt;&lt;/h2&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;typedef&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;struct&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject_HEAD&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// all args (tuple)&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;hashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// frozenset or NULL&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// tuple or NULL&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;parameters&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;weakreflist&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;ul&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;args&lt;/code&gt; is the &lt;em&gt;ordered, deduplicated&lt;/em&gt; tuple of members, in the order they were&#10;first seen. This is what &lt;code&gt;__args__&lt;/code&gt; exposes and what &lt;code&gt;repr&lt;/code&gt; iterates.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;hashable_args&lt;/code&gt; is a &lt;code&gt;frozenset&lt;/code&gt; of the members that hash successfully. It&#10;exists so that two unions can be compared/hashed cheaply.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;unhashable_args&lt;/code&gt; is a tuple of members that do &lt;em&gt;not&lt;/em&gt; hash (e.g. lists, or&#10;types containing unhashable parameters). It may be &lt;code&gt;NULL&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;parameters&lt;/code&gt; is lazily computed (type variables found in &lt;code&gt;args&lt;/code&gt;), guarded by a&#10;critical section.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;weakreflist&lt;/code&gt; supports &lt;code&gt;weakref.ref(union)&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ul&gt;&#10;&lt;h2 id="the-type-_pyunion_type"&gt;The type: &lt;code&gt;_PyUnion_Type&lt;/code&gt;&lt;/h2&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="n"&gt;PyTypeObject&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;_PyUnion_Type&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyVarObject_HEAD_INIT&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyType_Type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_name&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="s"&gt;&amp;#34;typing.Union&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_doc&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyDoc_STR&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;Represent a union type&lt;/span&gt;&lt;span class="se"&gt;\n\n&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;E.g. for int | str&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_basicsize&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;sizeof&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_dealloc&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;unionobject_dealloc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_alloc&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyType_GenericAlloc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_free&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject_GC_Del&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_flags&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_TPFLAGS_DEFAULT&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_TPFLAGS_HAVE_GC&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_traverse&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_traverse&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_hash&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_hash&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_getattro&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_getattro&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_members&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_members&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// __args__&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_methods&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_methods&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// __mro_entries__, __class_getitem__&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_richcompare&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_richcompare&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_as_mapping&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;union_as_mapping&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// __getitem__&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_as_number&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;union_as_number&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// __or__&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_repr&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_repr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_getset&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_properties&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// __name__, __qualname__, __origin__, __parameters__&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;tp_weaklistoffset&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;offsetof&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;weakreflist&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;};&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Key points:&lt;/p&gt;&#10;&lt;ul&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;tp_name&lt;/code&gt; is &lt;code&gt;&amp;quot;typing.Union&amp;quot;&lt;/code&gt; even though Python exposes it as&#10;&lt;code&gt;types.UnionType&lt;/code&gt;. &lt;code&gt;types.UnionType = type(int | str)&lt;/code&gt; (see &lt;code&gt;Lib/types.py&lt;/code&gt;),&#10;and &lt;code&gt;_typesmodule.c&lt;/code&gt; exports &lt;code&gt;_PyUnion_Type&lt;/code&gt; under the name &lt;code&gt;&amp;quot;UnionType&amp;quot;&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;It is a &lt;strong&gt;GC type&lt;/strong&gt; (&lt;code&gt;Py_TPFLAGS_HAVE_GC&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;tp_traverse&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;tp_free = PyObject_GC_Del&lt;/code&gt;), because it owns references to arbitrary objects.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;It is &lt;strong&gt;not&lt;/strong&gt; a heap type and is statically allocated, so it is immortal and&#10;safe to export with &lt;code&gt;EXPORT_STATIC_TYPE&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;tp_weaklistoffset&lt;/code&gt; enables weak references.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ul&gt;&#10;&lt;p&gt;It is exported here:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Modules/_typesmodule.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;EXPORT_STATIC_TYPE&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;UnionType&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;_PyUnion_Type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;h2 id="deallocation-and-gc"&gt;Deallocation and GC&lt;/h2&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="kt"&gt;void&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;unionobject_dealloc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;_PyObject_GC_UNTRACK&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;FT_CLEAR_WEAKREFS&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;weakreflist&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_XDECREF&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_XDECREF&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;hashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_XDECREF&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_XDECREF&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;parameters&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_TYPE&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;tp_free&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;union_traverse&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;visitproc&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;visit&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="kt"&gt;void&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_VISIT&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_VISIT&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;hashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_VISIT&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_VISIT&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;parameters&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;FT_CLEAR_WEAKREFS&lt;/code&gt; clears weak references before freeing. &lt;code&gt;tp_free&lt;/code&gt; is&#10;&lt;code&gt;PyObject_GC_Del&lt;/code&gt;, matching GC allocation.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="equality-and-hashing"&gt;Equality and hashing&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;A union is hashable only if all of its members are hashable. The split into&#10;&lt;code&gt;hashable_args&lt;/code&gt; (a &lt;code&gt;frozenset&lt;/code&gt;) and &lt;code&gt;unhashable_args&lt;/code&gt; (a tuple) lets equality&#10;and hashing be computed without re-hashing members on every call:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_hash_t&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;union_hash&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="c1"&gt;// Attempt to get an error from one of the values.&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;assert&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;PyTuple_CheckExact&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;));&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_ssize_t&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;n&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyTuple_GET_SIZE&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;Py_ssize_t&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;++&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyTuple_GET_ITEM&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_hash_t&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;hash&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyObject_Hash&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;hash&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="c1"&gt;// The unhashable values somehow became hashable again. Still raise&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="c1"&gt;// an error.&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyErr_Format&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyExc_TypeError&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="s"&gt;&amp;#34;union contains %zd unhashable elements&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyObject_Hash&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;hashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;unions_equal&lt;/code&gt; first compares the frozensets, then (if both sides have&#10;unhashable members) checks mutual containment of the unhashable tuples. This&#10;makes &lt;code&gt;int | str == str | int&lt;/code&gt; true while still distinguishing unions that&#10;differ only in unhashable members.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;union_richcompare&lt;/code&gt; only handles &lt;code&gt;==&lt;/code&gt;/&lt;code&gt;!=&lt;/code&gt; between two unions; anything else&#10;returns &lt;code&gt;NotImplemented&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="building-a-union-unionbuilder"&gt;Building a union: &lt;code&gt;unionbuilder&lt;/code&gt;&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;Construction is not done by directly filling the struct. Instead a small builder&#10;accumulates members, deduplicates them, flattens nested unions, and collapses&#10;single-member results:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;typedef&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;struct&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// list&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;hashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// set&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// list or NULL&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;is_checked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// whether to call type_check()&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;unionbuilder&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;unionbuilder_init&lt;/code&gt; creates an empty args list and an empty hashable set.&#10;&lt;code&gt;unionbuilder_add_single&lt;/code&gt; is the core:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_add_single&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionbuilder&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Py_IsNone&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;_PyNone_Type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// immortal, so no refcounting needed&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;_PyUnion_Check&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_add_tuple&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// flatten nested unions&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;is_checked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;type&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;type_check&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="s"&gt;&amp;#34;Union[arg, ...]: each arg must be a type.&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;type&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_add_single_unchecked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_DECREF&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_add_single_unchecked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Two important behaviors:&lt;/p&gt;&#10;&lt;ol&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;&lt;code&gt;None&lt;/code&gt; is normalized to &lt;code&gt;NoneType&lt;/code&gt;&lt;/strong&gt; (&lt;code&gt;_PyNone_Type&lt;/code&gt;), so &lt;code&gt;int | None&lt;/code&gt;&#10;becomes &lt;code&gt;int | NoneType&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Nested unions are flattened&lt;/strong&gt;: adding an existing &lt;code&gt;UnionType&lt;/code&gt; splices its&#10;&lt;code&gt;args&lt;/code&gt; tuple into the new builder, so &lt;code&gt;(int | str) | float&lt;/code&gt; is the same as&#10;&lt;code&gt;int | str | float&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ol&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;unionbuilder_add_single_unchecked&lt;/code&gt; does the dedup:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_add_single_unchecked&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionbuilder&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_hash_t&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;hash&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyObject_Hash&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;hash&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyErr_Clear&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;();&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyList_New&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;...&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;contains&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PySequence_Contains&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;contains&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;contains&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;true&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// duplicate, skip&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;PyList_Append&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unhashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;contains&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PySet_Contains&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;hashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;contains&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;contains&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;true&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// duplicate, skip&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;PySet_Add&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;hashable_args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyList_Append&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Hashable members go into a set for O(1) dedup; unhashable members fall back to&#10;linear &lt;code&gt;PySequence_Contains&lt;/code&gt;. Either way, &lt;code&gt;args&lt;/code&gt; (the ordered list) only gets&#10;the member if it is new.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;make_union&lt;/code&gt; finalizes:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;make_union&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionbuilder&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_ssize_t&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;n&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyList_GET_SIZE&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;n&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyErr_SetString&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyExc_TypeError&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="s"&gt;&amp;#34;Cannot take a Union of no types.&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;...&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;n&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyList_GET_ITEM&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_INCREF&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_finalize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// collapse single-member &amp;#34;union&amp;#34; to the member&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;...&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// build args tuple, hashable frozenset, unhashable tuple&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyObject_GC_New&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;_PyUnion_Type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;...&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;_PyObject_GC_TRACK&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;So &lt;code&gt;int | int&lt;/code&gt; evaluates to &lt;code&gt;int&lt;/code&gt;, and &lt;code&gt;int |&lt;/code&gt; with no arguments is an error.&#10;The single-member collapse is what makes &lt;code&gt;int | int is int&lt;/code&gt; true.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="entry-points"&gt;Entry points&lt;/h2&gt;&#10;&lt;h3 id="x--y-binary-"&gt;&lt;code&gt;X | Y&lt;/code&gt; (binary &lt;code&gt;|&lt;/code&gt;)&lt;/h3&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;type&lt;/code&gt; and &lt;code&gt;GenericAlias&lt;/code&gt; both install &lt;code&gt;_Py_union_type_or&lt;/code&gt; as their &lt;code&gt;nb_or&lt;/code&gt;:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/typeobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyNumberMethods&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;type_as_number&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;nb_or&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;_Py_union_type_or&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;};&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/genericaliasobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;...&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;nb_or&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;_Py_union_type_or&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;...&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;_Py_union_type_or&lt;/code&gt; first checks &lt;code&gt;is_unionable&lt;/code&gt;:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;is_unionable&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;obj&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;obj&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_None&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyType_Check&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;obj&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;PySentinel_Check&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;obj&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;_PyGenericAlias_Check&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;obj&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;_PyUnion_Check&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;obj&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_IS_TYPE&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;obj&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;_PyTypeAlias_Type&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;_Py_union_type_or&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;other&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;is_unionable&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;is_unionable&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;other&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_RETURN_NOTIMPLEMENTED&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// lets normal __or__ / TypeError handling proceed&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;unionbuilder&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="c1"&gt;// unchecked because we already checked is_unionable()&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_init&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_add_single&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="o"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_add_single&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;other&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_finalize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;new_union&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;make_union&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;new_union&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Because it returns &lt;code&gt;NotImplemented&lt;/code&gt; for non-unionable operands, &lt;code&gt;int | 5&lt;/code&gt;&#10;falls through to the default &lt;code&gt;int.__or__&lt;/code&gt;, which raises &lt;code&gt;TypeError&lt;/code&gt;. The&#10;builder is &lt;em&gt;unchecked&lt;/em&gt; here (&lt;code&gt;is_checked = false&lt;/code&gt;), so members are stored as-is&#10;rather than being run through &lt;code&gt;type_check&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h3 id="typingunionx-y-and-uniontypex-y"&gt;&lt;code&gt;typing.Union[X, Y]&lt;/code&gt; and &lt;code&gt;UnionType[X, Y]&lt;/code&gt;&lt;/h3&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;union_class_getitem&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;cls&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;_Py_union_from_tuple&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;_Py_union_from_tuple&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;unionbuilder&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_init&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;true&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// checked&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;PyTuple_CheckExact&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_add_tuple&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;...&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;unionbuilder_add_single&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;...&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;make_union&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;ub&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;__class_getitem__&lt;/code&gt; is registered as a classmethod, so &lt;code&gt;types.UnionType[int, str]&lt;/code&gt; works. The builder is &lt;em&gt;checked&lt;/em&gt; (&lt;code&gt;is_checked = true&lt;/code&gt;), meaning each&#10;member passes through &lt;code&gt;type_check&lt;/code&gt;:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;type_check&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;const&lt;/span&gt; &lt;span class="kt"&gt;char&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;msg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Py_IsNone&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Py_TYPE&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// None -&amp;gt; NoneType&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;is_unionable&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_NewRef&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;message_str&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyUnicode_FromString&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;msg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;message_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;};&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;call_typing_func_object&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;_type_check&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_DECREF&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;message_str&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Fast path for already-unionable objects; otherwise it calls&#10;&lt;code&gt;typing._type_check&lt;/code&gt; (which may raise &lt;code&gt;TypeError&lt;/code&gt; for invalid members). This is&#10;why &lt;code&gt;Union[int, &amp;quot;str&amp;quot;]&lt;/code&gt; (string forward reference) can resolve, while&#10;&lt;code&gt;Union[int, 42]&lt;/code&gt; raises.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="substitution-union__getitem__"&gt;Substitution: &lt;code&gt;union.__getitem__&lt;/code&gt;&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;Unions support &lt;code&gt;U[int]&lt;/code&gt; to substitute type variables:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;union_getitem&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;item&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;union_init_parameters&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;newargs&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;_Py_subs_parameters&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;parameters&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;item&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;newargs&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;res&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;_Py_union_from_tuple&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;newargs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_DECREF&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;newargs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;res&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Parameters are populated lazily and cached under a critical section:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;union_init_parameters&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_BEGIN_CRITICAL_SECTION&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;parameters&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;parameters&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;_Py_make_parameters&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;parameters&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class="nb"&gt;NULL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="nf"&gt;Py_END_CRITICAL_SECTION&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;();&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;result&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;So &lt;code&gt;U[T][int]&lt;/code&gt; rebuilds the union from substituted args via &lt;code&gt;_Py_union_from_tuple&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="repr"&gt;Repr&lt;/h2&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nf"&gt;union_repr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_ssize_t&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;len&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyTuple_GET_SIZE&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_ssize_t&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;estimate&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;len&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PY_SSIZE_T_MAX&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;?&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;len&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;6&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyUnicodeWriter&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;writer&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyUnicodeWriter_Create&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;estimate&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;...&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;Py_ssize_t&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;++&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyUnicodeWriter_WriteASCII&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;writer&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="s"&gt;&amp;#34; | &amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;goto&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;error&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="n"&gt;PyObject&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;p&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyTuple_GET_ITEM&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;alias&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;_Py_typing_type_repr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;writer&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt; &lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class="k"&gt;goto&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;error&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;PyUnicodeWriter_Finish&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;writer&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;);&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;...&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Members are rendered with &lt;code&gt;_Py_typing_type_repr&lt;/code&gt;, joined by &lt;code&gt;&amp;quot; | &amp;quot;&lt;/code&gt;. That helper&#10;is what turns &lt;code&gt;_PyNone_Type&lt;/code&gt; back into &lt;code&gt;NoneType&lt;/code&gt; and handles generics.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="attributes-and-properties"&gt;Attributes and properties&lt;/h2&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;c&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-c" data-lang="c"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Objects/unionobject.c&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyMemberDef&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_members&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;__args__&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;_Py_T_OBJECT&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="nf"&gt;offsetof&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="n"&gt;unionobject&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;Py_READONLY&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;},&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;};&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="k"&gt;static&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;PyGetSetDef&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_properties&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt; &lt;span class="o"&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;__name__&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_name&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;...},&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// &amp;#34;Union&amp;#34;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;__qualname__&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_name&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;...},&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// &amp;#34;Union&amp;#34;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;__origin__&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_origin&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;...},&lt;/span&gt; &lt;span class="c1"&gt;// always _PyUnion_Type&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;__parameters__&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="n"&gt;union_parameters&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class="p"&gt;...},&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; &lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;};&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;__args__&lt;/code&gt; is a read-only member pointing directly at &lt;code&gt;args&lt;/code&gt;. &lt;code&gt;__parameters__&lt;/code&gt;&#10;is lazily initialized (see above). &lt;code&gt;__mro_entries__&lt;/code&gt; raises &lt;code&gt;TypeError&lt;/code&gt;, so&#10;unions cannot be subclassed.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;union_getattro&lt;/code&gt; special-cases &lt;code&gt;__module__&lt;/code&gt;, forwarding it to the type object,&#10;for compatibility with the &lt;code&gt;typing&lt;/code&gt; module.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="comparison-with-typingunion"&gt;Comparison with &lt;code&gt;typing.Union&lt;/code&gt;&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;types.UnionType&lt;/code&gt; is the C implementation; &lt;code&gt;typing.Union&lt;/code&gt; is the legacy&#10;pure-Python form. Modern code paths (&lt;code&gt;int | str&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;Union[int, str]&lt;/code&gt;,&#10;&lt;code&gt;types.UnionType[...]&lt;/code&gt;) all funnel through &lt;code&gt;_PyUnion_Type&lt;/code&gt;. The &lt;code&gt;typing&lt;/code&gt;&#10;module still provides &lt;code&gt;_type_check&lt;/code&gt; and &lt;code&gt;_type_repr&lt;/code&gt;-adjacent helpers, but the&#10;object itself, its hashing, equality, substitution, and GC are all in C.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="memory-layout"&gt;Memory layout&lt;/h2&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;text&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;pre tabindex="0"&gt;&lt;code&gt;unionobject (GC object)&#10;+----------------------------+&#10;| ob_refcnt / ob_type ... | PyObject_HEAD&#10;+----------------------------+&#10;| args -&amp;gt; tuple |&#10;| hashable_args -&amp;gt; frozenset (or NULL) |&#10;| unhashable_args -&amp;gt; tuple (or NULL) |&#10;| parameters -&amp;gt; tuple (lazy, or NULL) |&#10;| weakreflist -&amp;gt; weakref list (or NULL) |&#10;+----------------------------+&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Allocated with &lt;code&gt;PyObject_GC_New&lt;/code&gt; and freed with &lt;code&gt;PyObject_GC_Del&lt;/code&gt;; tracked by&#10;the GC from creation (&lt;code&gt;_PyObject_GC_TRACK&lt;/code&gt;).&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="key-takeaways"&gt;Key takeaways&lt;/h2&gt;&#10;&lt;ul&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;types.UnionType&lt;/code&gt; is &lt;code&gt;_PyUnion_Type&lt;/code&gt;, defined in &lt;code&gt;Objects/unionobject.c&lt;/code&gt; and&#10;exported by &lt;code&gt;Modules/_typesmodule.c&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;A union is a GC-tracked struct holding an ordered &lt;code&gt;args&lt;/code&gt; tuple plus a&#10;hashable frozenset and an optional unhashable tuple, plus lazy &lt;code&gt;parameters&lt;/code&gt;&#10;and a weakref list.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;unionbuilder&lt;/code&gt; flattens nested unions, normalizes &lt;code&gt;None&lt;/code&gt; to &lt;code&gt;NoneType&lt;/code&gt;,&#10;deduplicates members (set for hashable, linear scan for unhashable), and&#10;collapses single-member results.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;X | Y&lt;/code&gt; routes through &lt;code&gt;type.__or__&lt;/code&gt; / &lt;code&gt;GenericAlias.__or__&lt;/code&gt; =&#10;&lt;code&gt;_Py_union_type_or&lt;/code&gt; (unchecked builder); &lt;code&gt;Union[X, Y]&lt;/code&gt; routes through&#10;&lt;code&gt;__class_getitem__&lt;/code&gt; = &lt;code&gt;_Py_union_from_tuple&lt;/code&gt; (checked builder, calls&#10;&lt;code&gt;typing._type_check&lt;/code&gt;).&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;U[item]&lt;/code&gt; substitutes parameters and rebuilds the union.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;Equality compares frozensets plus mutual containment of unhashable members;&#10;hashing fails if any member is unhashable.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;Unions cannot be subclassed (&lt;code&gt;__mro_entries__&lt;/code&gt; raises).&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ul&gt;&#10;&lt;h2 id="further-reading"&gt;Further reading&lt;/h2&gt;&#10;&lt;ul&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;Objects/unionobject.c&lt;/code&gt; &amp;ndash; &lt;code&gt;unionobject&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;_PyUnion_Type&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;unionbuilder&lt;/code&gt;,&#10;&lt;code&gt;_Py_union_type_or&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;_Py_union_from_tuple&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;make_union&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;union_hash&lt;/code&gt;,&#10;&lt;code&gt;unions_equal&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;union_repr&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;union_getitem&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;Include/internal/pycore_unionobject.h&lt;/code&gt; &amp;ndash; &lt;code&gt;_PyUnion_Type&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;_PyUnion_Check&lt;/code&gt;,&#10;&lt;code&gt;_Py_union_type_or&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;_Py_union_from_tuple&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;_Py_union_args&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;Objects/typeobject.c&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;Objects/genericaliasobject.c&lt;/code&gt; &amp;ndash; &lt;code&gt;nb_or&lt;/code&gt; wiring.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;Modules/_typesmodule.c&lt;/code&gt; &amp;ndash; export of &lt;code&gt;UnionType&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;Lib/types.py&lt;/code&gt; &amp;ndash; &lt;code&gt;UnionType = type(int | str)&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;Lib/test/test_types.py&lt;/code&gt; &amp;ndash; &lt;code&gt;UnionType&lt;/code&gt; coverage.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ul&gt;&#10;</content:encoded></item></channel></rss>