1. 什么是柔性数组
也许你从来没有听说过柔性数组这个概念，但是它确实是存在的。
C99中，结构体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。
例如：
struct S { int i; int arr[];//柔性数组成员 };
2. 柔性数组的特点
- 结构体中的柔性数组成员前面必须至少有一个其他成员。
- sizeof返回的这种结构体大小不包括柔性数组的内存。
- 包含柔性数组成员的结构体用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。
例如：
#include <stdio.h> struct S { int i; int arr[];//柔性数组成员 }; int main() { int sz = sizeof(struct S); printf("%d\n", sz); return 0; }
输出结果：
3. 柔性数组的使用
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> struct S { int i; int arr[];//柔性数组成员 }; int main() { //struct S s;//只申请了4字节空间，柔性数组没有申请空间 struct S* ps=(struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 40);//40字节是给柔性数组开辟的 if (ps == NULL) { printf("%s\n", strerror(errno)); return 1; } //使用 ps->i = 100; int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { ps->arr[i] = i; } for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", ps->arr[i]); } //调整空间，柔性数组柔性的体现 struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + 80); if (ptr != NULL) { ps = ptr; ptr = NULL; } //…… //释放 free(ps); ps = NULL; return 0; }
当前代码的内存布局如图所示：
思考：有人会想到那为什么那为什么不直接让结构体成员为int * ,然后动态开辟一块空间给int * 指向呢？
代码实现如下：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> struct S { int n; int* arr; }; int main() { struct S*ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S)); if (ps == NULL) { return 1; } ps->n = 100; ps->arr = (int*)malloc(40); if (ps->arr == NULL) { return 1; } //使用 int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { ps->arr[i] = i; } for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", ps->arr[i]); } //扩容 int* ptr = (int*)realloc(ps->arr, 80); if (ptr != NULL) { ps->arr = ptr; } //释放 free(ps->arr); free(ps); ps = NULL; return 0; }
内存布局如图所示：
在结构体中这两种方式都能实现“柔性”的效果（空间可调整），哪一种方式更好呢？我们进行对比：
在方式1中使用柔性数组时，n和arr的空间只要使用一次malloc就可以全部开辟，最后一次free就可以释放。
而方式2中struct需要一次malloc开辟，arr又需要malloc开辟，最后也要2次free才可以释放
我们知道使用malloc的次数越多，如果忘记了free，则就越容易造成内存泄漏，其次就是如果在内存中频繁的进行malloc，则形成的内存碎片也越多，这样会使内存的利用率更低。
4. 柔性数组的优势
- 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。 - 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。
5. C/C++中程序内存区域划分
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、局部数组，函数参数、返回数据、返回地址等。
- 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回收。分配方式类似于链表。堆区主要存放由malloc，coalloc，realloc，free等动态申请的空间。
- 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。
