【C语言进阶】柔性数组

学习了动态内存管理和结构体之后，我们可以开始学习柔性数组~

[1. 什么是柔性数组](#1. 什么是柔性数组)

[2.1 柔性数组两种开辟空间的方式](#2.1 柔性数组两种开辟空间的方式)

1. 什么是柔性数组

在结构体中的最后一个成员是一个没有指定大小的数组，那么这个数组叫做柔性数组。

cpp 复制代码

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

typedef struct st_type
{
    int i;
    int a[]; // 编译不通过可以将0去掉
};

2.柔性数组的特点

柔性数组具有以下特点：

①结构体中的柔性数组之前必须至少有一个其他成员。

②sizeof返回的结构体大小不包含柔性数组的内存。

③包含柔性数组的结构体用malloc函数进行内存的动态分配，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。

最后一点是什么意思呢，我们可以看下面的图片，我们使用malloc创建结构体变量，除了结构体本身的4个字节，我们还需要给柔性数组分配40个字节的变量，这里将返回的地址给了ps，内存布局如下图所示：

2.1 柔性数组两种开辟空间的方式

由于arr数组是由malloc分配的堆空间，所以这里可以使用relloc进行扩容。，如下图所示，我们又增加了80个字节，当然开辟完毕之后需要判断是否为空指针。

cpp 复制代码

struct S 
{
    int n;
    int* arr;
};



int main()
{
    
    struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 40);
    ps -> n = 100;
    for(int i = 0;i < 10; i++)
    {
        ps->arr[i] = i;
    }
    struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps,sizeof(struct S) + 80);
    if(ptr != NULL)
    {
        ps = ptr;
    }

    return 0;
}

当使用完毕之后，我们只需要进行手动释放即可。

除了想上面那样直接一次开辟空间，我们还可以多次开辟空间达到效果；

cpp 复制代码

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;
    }
    for(int i  = 0;i < 10;i++)
    {
        ps->arr[i] = i;
    } 

    // 释放
    free(ps->arr); 
    free(ps);
    ps = NULL;  
}

需要注意的是，arr和结构体是分别开辟空间的，结构体包含arr，所以释放的时候先释放arr，再释放结构体；如果先释放结构体，那么arr就找不到了。

那么这两种开辟空间的方式哪一种更好呢？第一种方案需要开辟、释放一次空间，第二种方案需要开辟、释放空间两次，后者更容易发生内存泄露，当malloc次数过多，那么内存碎片的数量就会越多，内存利用率会降低；换言之连续的内存存储有利于提高访问速度，减少内存碎片，提高内存利用率。