柔性数组详解

柔性数组

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2pzgy9xY-1692596782928)(C:\Users\30539\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230821131511106.png)]$

1.前言

在c99标准中：允许结构体的最后一个变量是未知大小的数组，这就是柔性数组的来源。

例如：

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

有些编译器可能会报错，那就使用下面这一种定义方式：

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

2.特点

柔性数组的特点：

结构体中的柔性数组成员之前必须至少有一个其他成员。
sizeof计算包含柔性数组的大小时，是不包含柔性数组的大小的。
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。

例如：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct type_a {int i;int a[];
}type_a;int main()
{printf("%d ", sizeof(type_a));return 0;
}

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LM2o7kXa-1692596782929)(C:\Users\30539\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230821131843080.png)]$

3.使用

又例如：（在位柔性数组开辟空间时，sizeof计算的是除了柔性数组之外的元素的大小，接着+后面的就是为柔性数组所开辟的内存空间的大小）

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct type_a {int k;int a[];
}type_a;int main()
{//printf("%d ", sizeof(type_a));type_a* tmp = (type_a*)malloc(sizeof(type_a) + 40);for (int i = 0; i < 10; i++){tmp->a[i] = i + 1;printf("%d\n", tmp->a[i]);}free(tmp);//释放所开辟的空间tmp = NULL;return 0;
}

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yDeMsIyu-1692596782930)(C:\Users\30539\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230821132709401.png)]$

4.优势

以上的柔性数组也可以设置成一下这种格式：

typedef struct st_type
{int i;int *p_a;
}type_a;type_a *p = (type_a *)malloc(sizeof(type_a));p->i = 100;p->p_a = (int *)malloc(p->i*sizeof(int));for(i=0; i<100; i++){p->p_a[i] = i;}//释放空间free(p->p_a);p->p_a = NULL;free(p);p = NULL;

注意：这种实现方式是先为结构体开辟内存空间，接着为结构体中的指针变量开辟空间。总共要开辟两次空间，很麻烦。最后释放空间时，还需要要先释放柔性数组的空间，再释放结构体的空间。

两种实现方式的对比：

前者更方便内存释放：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。

前者更利于访问速度：连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。