前言:也许你从来没有听说过柔性数组(flexible array)这个概念,但是它确实是存在的。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。
柔性数组
什么是柔性数组呢?
我们来看代码,看看它是怎么表示的:
typedef struct st_type { int i; int a[0];//柔性数组成员 }type_a;
但是在有的编译器是不支持上面这种方式的,在不支持的时候我们可以用下面这种方式来表示柔性数组。
typedef struct st_type { int i; int a[];//柔性数组成员 }type_a;
柔性数组的特点
- 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。
我们看个例子:
typedef struct st_type { int i; int a[0];//柔性数组成员 }type_a; int main() { printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4 //sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存 return 0; }
运行结果:
柔性数组的使用
我们在来看一组结构体中开辟空间的例子
实例1:
struct S { char c; int i; int arr[];//柔性数组成员 }; int main() { struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 20);//增容 if (ps == NULL) { perror("malloc");//找出开辟空间失败的问题 return 1; } ps->c = 'w'; ps->i = 100; int i = 0; for (i = 0; i < 5; i++) { ps->arr[i] = i; } //打印 for (i = 0; i < 5; i++) { printf("%d ", ps->arr[i]); } struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + 40);//再次增容 if (ptr != NULL) { ps = ptr; } else { perror("realloc"); return 1; } free(ps); ps = NULL; return 0; }
示例2:
struct S { char c; int i; int* data;//位置大小的数组 - 柔性数组的成员 }; int main() { struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));//开辟空间 if (ps == NULL) { perror("malloc1"); return 1; } ps->c = 'w'; ps->i = 100; ps->data = (int*)malloc(20);//给结构体中的指针指向的位置单独在开辟一块空间 if (ps->data == NULL) { perror("malloc2"); return 1; } int i = 0; for (i = 0; i < 5; i++) { ps->data[i] = i; } for (i = 0; i < 5; i++) { ps->data[i] = i; } for (i = 0; i < 5; i++) { printf("%d ", ps->data[i]); } //增容 int* ptr = (int*)realloc(ps->data, 40); if (ptr == NULL) { perror("realloc"); return 1; } else { ps->data = ptr; } //增容空间就使用 free(ps->data);//释放结构体指针开辟的空间 ps->data = NULL; free(ps);//释放结构体开辟的空间 ps = NULL; return 0; }
俩种方法开辟的空间大小都是一样的,但是这俩种方法开辟空间有什么不同?
代码分析:
我们用俩张图来分析,这俩种方式在开辟空间的时候有什么不同:
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。
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。
总之,是否使用柔性数组取决于使用者的需求,使用者觉得哪个更加方便,去使用哪个即可。
好了今天的讲解就到这里了,如果有写的不好的地方也希望各位多多指出。