C语言柔性数组详解

目录

1.柔性数组

2.柔性数组的特点

3.柔性数组的使用

4.柔性数组的优势

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1.柔性数组

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
{
	char c;
	int n;
	int arr[];//柔性数组
};

struct S
{
	char c;
	int n;
	int arr[0];//柔性数组
};

有些编译器支持a0这种写法，有些编译器支持a 这种写法，具体取决于编译器。

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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体的大小，以适应柔性数组的预期大小。

例如：

#include<stdio.h>
struct S
{
	int n;
	int arr[0];//柔性数组
};
int main()
{
	printf("%zd\n", sizeof(struct S));
	return 0;
}

运行结果：

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3.柔性数组的使用

代码1：结构体里放数组

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct S
{
	int n;
	int arr[0];//柔性数组
};
int main()
{
	//期望数组可以存放5个元素
	struct S* ps=(struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 5 * sizeof(int));
	if (ps == NULL)
	{
		perror("malloc");
		return 1;
	}
	ps->n = 100;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		ps->arr[i] = i;
	}
	//调整空间
    //期望数组可以存放10个元素
	struct S* ptr=(struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + 10 * sizeof(int));
	if (ptr != NULL)
	{
		ps = ptr;
	}
	//使用
	//释放
	free(ps);
	ps = NULL;
	return 0;
}

通过realloc函数调整空间使数组变大变小，从而使柔性的特点更加鲜明，也不难想到它放在结构体中最后一个元素的原因。

内存窗口：

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4.柔性数组的优势

代码2：结构体里放指针

#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)
	{
		perror("malloc");
		return 1;
	}
	ps->arr =(int*) malloc(5 * sizeof(int));
	if (ps->arr == NULL)
	{
		perror("malloc");
		return 1;
	}
	//使用
	ps->n = 100;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		ps->arr[i] = i;
	}
	//调整数组大小
	int*ptr =(int*)realloc(ps->arr, 10 * sizeof(int));
	if (ptr != NULL)
	{
		ps->arr = ptr;
	}
	//使用
	//释放  注意：释放两块空间的先后顺序！
	free(ps->arr);
	ps->arr = NULL;
	free(ps);
	ps = NULL;
	return 0;
}

注意：释放两块空间的先后顺序！如果先释放ps指向的内存空间，就找不到arr的值了，导致arr指向的内存空间无法释放。所以，要先释放arr指向的数组，再释放ps指向的内存。
上述代码1和代码2可以完成同样的功能，但是代码1的实现有两个好处：

1.方便内存释放

代码2里面做了二次内存分配，结构体内的成员也需要free，用户需要做两次free把内存释放掉，并且需要注意释放内存的顺序，而代码1用户做一次free 就可以把所有的内存给释放掉。

2.有利于提高访问速度

连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。

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