C语言---动态内存管理（3）https://developer.aliyun.com/article/1544473
6.柔性数组
C99 中，结构中的最后⼀个元素允许是未知⼤⼩的数组，这就叫做『柔性数组』成员。
1.在结构体中
2.最后一个成员
3.位置大小的数组
struct S { int n; char c; double d; //未知大小的数组---arr就是柔性数组的成员 int arr[]; }; struct S2 { int n; char c; double d; //未知大小的数组---arr就是柔性数组的成员 int arr[0];//数组大小写成0就是表示数组大小是未知的 };
柔性数组的概念
• 结构中的柔性数组成员前⾯必须⾄少⼀个其他成员。
• sizeof 返回的这种结构⼤⼩不包括柔性数组的内存。只计算柔性数组前面的成员的大小
• 包含柔性数组成员的结构⽤malloc ()函数进⾏内存的动态分配，并且分配的内存应该⼤于结构的⼤
⼩，以适应柔性数组的预期⼤⼩。
//struct s //{ // int n; // int arr[]; //}; //int main() //{ // printf("%zd", sizeof(struct s));//4 // //所以在sizeof的计算中，我们是没有对这个柔性数组进行计算的 // return 0; //} /* 因为我们在计算这个结构体大小的时候不包含柔性数组的大小，所以我们要包含一些其他成员 所以我们在使用柔性数组的时候，前面一定要有其他成员 */
struct S { int n; int arr[]; }; int main() { /*struct S s;*///我们这么创建的话，s的大小仅仅4个字节 //只给n开辟了空间,没有给arr开辟空间，所以这是错误的柔性数组开辟方法 struct S*ps=(struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 20 * sizeof(int)); //为什么我们这样开辟呢？ // sizeof(struct S)这个大小就是给n开辟的 //后面的80个字节就是多余开辟出来给arr的，20个整型的大小 //struct S*ps这个就是结构体类型的指针 if (ps == NULL) { perror("malloc()"); return 1; } //成功开辟，使用这些空间 ps->n = 100; for (int i = 0; i < 20; i++) { ps->arr[i] = i + 1; } /*for (int i = 0; i < 20; i++) { printf("%d ", ps->arr[i]); }*/ //调整ps指向空间的大小 struct S* ptr=(struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + 40 * sizeof(int)); //为了防止开辟失败，返回的是一个空指针，我们创建一个新的结构体指针进行接收 if (ptr != NULL) { ps = ptr; ptr = NULL; } else { perror("realloc()"); return 1; } //使用空间 for (int i = 0; i < 40; i++) { printf("%d ", ps->arr[i]); } //释放空间 free(ps); ps = NULL; return 0; }
柔性数组的优点
柔性数组
struct S { int n; int arr[]; }; int main() { /*struct S s;*///我们这么创建的话，s的大小仅仅4个字节 //只给n开辟了空间,没有给arr开辟空间，所以这是错误的柔性数组开辟方法 struct S*ps=(struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 20 * sizeof(int)); //为什么我们这样开辟呢？ // sizeof(struct S)这个大小就是给n开辟的 //后面的80个字节就是多余开辟出来给arr的，20个整型的大小 //struct S*ps这个就是结构体类型的指针 if (ps == NULL) { perror("malloc()"); return 1; } //成功开辟，使用这些空间 ps->n = 100; for (int i = 0; i < 20; i++) { ps->arr[i] = i + 1; } /*for (int i = 0; i < 20; i++) { printf("%d ", ps->arr[i]); }*/ //调整ps指向空间的大小 struct S* ptr=(struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + 40 * sizeof(int)); //为了防止开辟失败，返回的是一个空指针，我们创建一个新的结构体指针进行接收 if (ptr != NULL) { ps = ptr; ptr = NULL; } else { perror("realloc()"); return 1; } //使用空间 for (int i = 0; i < 40; i++) { printf("%d ", ps->arr[i]); } //释放空间 free(ps); ps = NULL; return 0; }
非柔性数组
struct S { int n; int* arr; }; int main() { //给结构体ps开辟空间 struct S *ps=(struct S*)malloc(sizeof(struct S)); if (ps == NULL) { perror("malloc"); return 1; } //给arr单独申请20个整型的空间 int*tmp=(int *)malloc(20 * sizeof(int)); if (tmp != NULL) { ps->arr = tmp;//这块空间指向了ps里面的arr } else { perror("malloc"); return 1; } ps->n = 100; //给arr中的20个元素赋值为1-20 for (int i = 0; i < 20; i++) { ps->arr[i] = i + 1; } //调整空间 //这个arr就是首元素的地址，就是那块空间的起始地址 tmp = (int*)realloc(ps->arr, 40 * sizeof(int)); if (tmp != NULL) { ps->arr = tmp; } else { perror("realloc"); return 1; } for (int i = 0; i < 40; i++) { printf("%d ", ps->arr[i]); } //释放 free(ps->arr);//先释放arr申请的空间 ps->arr = NULL; free(ps);//再将ps释放了 ps = NULL; return 0; }
相较于这两种代码，我们跟能发现柔性数组更加方便，仅仅使用一次malloc
在第一个代码中，我们直接将柔性代码的大小额外用malloc开辟出来
在第二个代码中，我们先要给ps开辟空间，再单独给arr开辟空间
总结：柔性数组好，用起来省事
第⼀个好处是：⽅便内存释放
如果我们的代码是在⼀个给别⼈⽤的函数中，你在⾥⾯做了⼆次内存分配，并把整个结构体返回给⽤⼾。⽤⼾调⽤free可以释放结构体，但是⽤⼾并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望⽤⼾来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存⼀次性分配好了，并返回给⽤⼾⼀个结构体指针，⽤⼾做⼀次free就可以把所有的内存也给释放掉。
第⼆个好处是：这样有利于访问速度.连续的内存有益于提⾼访问速度，也有益于减少内存碎⽚。（其实，我个⼈觉得也没多⾼了，反正你跑不了要⽤做偏移量的加法来寻址）
malloc用多了，内存碎片也多了
7.总结c/c++中程序内存区域划分
局部变量放在栈区
函数的参数也放在栈区
堆区是动态申请的内存都在堆区
数据段内存放全局变量和别static修饰的静态变量
内核空间--用户代码不能读写
代码段--可执行代码/只读常量，不能修改的
C/C++程序内存分配的⼏个区域：
- 栈区（stack）：在执⾏函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执⾏结束时
这些存储单元⾃动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很⾼，但是分配的内
存容量有限。 栈区主要存放运⾏函数⽽分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
《函数栈帧的创建和销毁》
- 堆区（heap）：⼀般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS（操作系统）回收 。分配⽅式类似于链表。
- 数据段（静态区）：（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
- 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的⼆进制代码。
