今天接着来讲解一下柔性数组知识。
柔性数组的特点
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。
- 结构体中
- 最后一个成员
- 未知大小的数组【柔性数组】
struct Stu { char c; int i; int arr[]; //也可以这样写int arr[0] //未知大小的数组 -柔性数组成员 };
- 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。
- 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。
我们来验证一下 【sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。】--->【验证成功】
#include<stdio.h> struct Stu { char c;//1 int i;//4 //对齐规则：8 int arr[]; //也可以这样写int arr[0] //未知大小的数组 -柔性数组成员 }; int main() { printf("%d", sizeof(struct Stu)); return 0; }
验证完之后，我们再来学习一下【动态内存函数在柔性数组上的应用】吧！
#include<stdio.h> struct Stu { char c;//1 int i;//4 //对齐规则：8 int arr[]; //也可以这样写int arr[0] //未知大小的数组 -柔性数组成员 }; int main() { struct Stu* p = (struct Stu*)malloc(sizeof(struct Stu)+20);//arr里放5个整型 if (p == NULL) { perror("malloc"); return 1; } free(p); p = NULL; return 0; }
#include<stdio.h> struct Stu { char c;//1 int i;//4 //对齐规则：8 int arr[]; //也可以这样写int arr[0] //未知大小的数组 -柔性数组成员 }; int main() { struct Stu* p = (struct Stu*)malloc(sizeof(struct Stu)+20);//arr里放5个整型 if (p == NULL) { perror("malloc"); return 1; } //发10个整型 struct Stu* s = (struct Stu*)realloc(p, sizeof(struct Stu) + 40); if (s != NULL) { p = s; } else { perror("realloc"); return 1; } //释放 free(p); p = NULL; return 0; }
想必大家都知道为什么叫柔性数组，因为【利用realloc任意调整数组的空间大小】记得及时释放
柔性数组需要对齐吗？动动小手测试一下。需要40
柔性数组的使用
对柔性数组赋值1，2，3，4，5并打印出来。
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> struct Stu { char c;//1 int i;//4 //对齐规则：8 int arr[]; //也可以这样写int arr[0] //未知大小的数组 -柔性数组成员 }; int main() { struct Stu* p = (struct Stu*)malloc(sizeof(struct Stu)+20);//arr里放5个整型 if (p == NULL) { perror("malloc"); return 1; } p->c = 't'; p->i = 7; int i = 0; for (i = 0;i < 5; i++) { p->arr[i] = i+1; } for (i = 0; i < 5; i++) { printf("%d ", p->arr[i]); } //放10个整型 struct Stu* s = (struct Stu*)realloc(p, sizeof(struct Stu) + 40); if (s != NULL) { p = s; } else { perror("realloc"); return 1; } //释放 free(p); p = NULL; return 0; }
柔性数组还可以应用于【通讯录 】，后期我们也会去实现通讯录，并用【柔性数组】优化。
动态内存函数增容柔性数组模拟实现
- 需要释放两次和开辟两次空间
- 频繁的不连续开辟，内存碎片很多，内存的利用率很低
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> struct S { char c; int i; int* a; }; int main() { //为结构体开辟空间 struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S)); if (ps == NULL) { perror("malloc"); return 1; } ps->c = 'T'; ps->i = 7; ps->a = (int*)malloc(20); if ( ps->a == NULL)//注意写法ps->a { perror("malloc"); return 1; } //使用 int i = 0; for (i = 0; i < 5; i++) { ps->a[i] = i + 1; } for (i = 0; i < 5; i++) { printf("%d ", ps->a[i]); } //不够继续增加容 int* pd = (int*)realloc(ps->a, 40); if (pd != NULL) { ps->a = pd; } else { perror("realloc"); return 1; } printf("\n"); //再次赋值 int j = 0; for (j = 0; j < 10; j++) { ps->a[j] = j + 1; } for (j = 0; j < 10; j++) { printf("%d ", ps->a[j]); } //释放 free(ps->a); ps->a = NULL; }
柔性数组的优势
通过上面两端代码【柔性数组】和【指针】的比较，即便它们的功能一致，我们可以清晰的发现【柔性数组的优势】。
【优点1】方便释放 一次性就释放完全
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。
【优点2】这样有利于访问的速度，减少内存碎片，提高空间利用率
连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。
最后，有一篇文章，感谢他让我受益匪浅。
C语言结构体里的成员数组和指针 | 酷 壳 - CoolShell
【建议书】C陷阱与缺陷 高质量C\C++ 剑指offer 明解C语言等等
最后我想对我自己说，其实学习就是这样，刚开始并不喜欢计算机这门专业。其实我很想去选小语种西班牙语去到国外做翻译去看世界，而且我的理科思维并不好，但是在选择这门学科之后，当我开始认真的学习一些C语言的语法之后，我看到我自己独立写出来的游戏小程序的时候，还是挺有成就感，特别看到博客被大家看到，传递一些知识，还是很幸福的。写博客挺费时间的，但是我希望小唐可以一直坚持的学习，坚持写博客和交流知识。慢慢走，每一步都算数的。
✔✔✔✔✔最后，感谢大家的阅读，若有错误和不足，欢迎指正！
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