你听说过柔性数组吗？

2024-03-12 28

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简介： 你听说过柔性数组吗？

1. 柔性数组的概念

也许你从来没有听说过柔性数组这个概念，但它确实是存在的。

C99中，结构体中的最后一个成员是允许未知大小的数组，这就叫做柔性数组成员！

typedef struct st_type
{
  int i;
  int a[0];//柔性数组成员
}type_a;

有些编译器会报错无法编译可以改成~

typedef struct st_type
{
  int i;
  int a[];//柔性数组成员
}type_a;

2. 柔性数组的特点

1 .结构体中柔性数组前面必须至少含有一个其他成员~

2. sizeof计算的结构体大小不包含柔性数组的大小~

struct s
{
  int i;
  int a[];
};
int main()
{
  printf("%zd\n", sizeof(struct s));
  return  0;
}

3. 包含柔性数组的结构体用malloc函数进行内存的动态分配，并且分配的内存必须大于结构体的内存，以适应柔性数组的预期大小~

4. 一个结构体中只能含有一个柔性数组

3. 柔性数组的使用

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
struct s
{
  int i;
  int a[];
};
int main()
{
  //printf("%zd\n", sizeof(struct s));
  struct s* p = (struct s*)malloc(sizeof(struct s) + 40);
  assert(p);//判断指针的有效性
  p->i = 100;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    p->a[i] = i + 1;
  }
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", p->a[i]);
  }
  free(p);
  p = NULL;
  return  0;
}

malloc在堆上是这样开辟空间的~

4. 柔性数组的优势

4.1上述功能的实现也可以用如下代码实现~

struct S
{
  int i;
  int* arr;
};
 
int main()
{
  struct S* pa = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));
  assert(pa);//判断指针的有效性
  pa->i = 100;
  pa->arr = (int*)malloc(40);
  assert(pa->arr);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    pa->arr[i] = i + 1;
  }
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", pa->arr[i]);
  }
  free(pa->arr);//释放空间
  pa->arr = NULL;
  free(pa);
  pa = NULL;
  return 0;
}

以上代码在堆上是这样开辟空间的~

上面俩段代码可以实现同样的功能~

4.2但使用柔性数组却有俩个好处~

其一：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户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这个事。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，并返回给用户⼀个结构体指针，用户做⼀次free就可以把所有的内存也给释放掉。

其二：这样有利于提高访问速度

连续的内存有利于提高访问速度，也有利于减少内存的碎片化。（其实，个人觉得也没有多高了，反正你跑不了要用偏移量的加法来寻址）