C语言柔性数组

大家好,我们今天来补充一个知识,就是柔性数组。

柔性数组概念:

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

柔性数组必须是在结构体中,而且是最后一个成员,还有就是必须是未知大小的数组。

我们这里就创建两个柔性数组:

c 复制代码
struct S
{
	char c;
	int i;
	int arr[0];//未知大小的数组 - 柔性数组成员
};

struct S
{
	char c;//1
	//3
	int i;//4
	int arr[];//未知大小的数组 - 柔性数组成员
};

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。

c 复制代码
struct S
{
	char c;//1
	//3
	int i;//4
	int arr[];//未知大小的数组 - 柔性数组成员
};

int main()
{
	struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 20);
	if (ps == NULL)
	{
		perror("malloc");
		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]);
	}
	//空间不够了
	struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S)+40);
	if (ptr != NULL)
	{
		ps = ptr;
	}
	else
	{
		perror("realloc");
		return 1;
	}
	//增容成功后,继续使用
	
	//释放
	free(ps);
	ps = NULL;

	return 0;
}

我们的结构体变量除了柔性数组是8个字节的大小,因为sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存,而且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。所以我们这里给它开辟了20个字节的空间都是给柔性数组的空间,以便于柔性使用,如果空间不够我们就用realloc来开辟空间赋值给ps,我们的指针指向的是第一个成员的地址,释放的时候就将内存全部释放了。

柔性数组的优势:

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。(其实,我个人觉得也没多高了,反正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址)

所以柔性数组可以把我们开辟的空间一次就释放掉,而其他开辟的空间就得一次一次进行释放,开辟了多少次就释放多少次,开辟的空间不是连续的,开辟的多了,内存碎片就比较多,降低了访问的速度,而柔性数组则不会有这个问题。

今天的分享就到这里,谢谢大家。

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