C语言变长数组data[0] -电脑资料

电脑资料 时间:2019-01-01 我要投稿
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    1、前言

    今天在看代码中遇到一个结构中包含char data[0],第一次见到时感觉很奇怪,数组的长度怎么可以为零呢?于是上网搜索一下这样的用法的目的,发现在linux内核中,结构体中经常用到data[0].这样设计的目的是让数组长度是可变的,根据需要进行分配,

C语言变长数组data[0]

。方便操作,节省空间。

    2、data[0]结构

    经常遇到的结构形状如下:

    struct buffer

    {

    int data_len; //长度

    char data[0]; //起始地址

    };

    在这个结构中,data是一个数组名;但该数组没有元素;该数组的真实地址紧随结构体buffer之后,而这个地址就是结构体后面数据的地址(如果给这个结构体分配的内容大于这个结构体实际大小,后面多余的部分就是这个data的内容);这种声明方法可以巧妙的实现C语言里的数组扩展。

    写个程序对比char data[0],char *data, char data[],如下所示:

    1 #include

    2 #include

    3 #include

    4 #include

    5

    6 typedef struct

    7 {

    8 int data_len;

    9 char data[0];

    10 }buff_st_1;

    11

    12 typedef struct

    13 {

    14 int data_len;

    15 char *data;

    16 }buff_st_2;

    17

    18 typedef struct

    19 {

    20 int data_len;

    21 char data[];

    22 }buff_st_3;

    23

    24 int main()

    25 {

    26 printf("sizeof(buff_st_1)=%u\n", sizeof(buff_st_1));

    27 printf("sizeof(buff_st_2)=%u\n", sizeof(buff_st_2));

    28 printf("sizeof(buff_st_3)=%u\n", sizeof(buff_st_3));

    29

    30 buff_st_1 buff1;

    31 buff_st_2 buff2;

    32 buff_st_3 buff3;

    33

    34 printf("buff1 address:%p,buff1.data_len address:%p,buff1.data address:%p\n",

    35 &buff1, &(buff1.data_len), buff1.data);

    36

    37 printf("buff2 address:%p,buff2.data_len address:%p,buff2.data address:%p\n",

    38 &buff2, &(buff2.data_len), buff2.data);

    39

    40 printf("buff3 address:%p,buff3.data_len address:%p,buff3.data address:%p\n",

    41 &buff3, &(buff3.data_len), buff3.data);

    42

    43 return 0;

    44 }

    从结果可以看出data[0]和data[]不占用空间,且地址紧跟在结构后面,而char *data作为指针,占用4个字节,地址不在结构之后。

    3、实际当中的用法

    在实际程序中,数据的长度很多是未知的,这样通过变长的数组可以方便的节省空间。对指针操作,方便数据类型的转换。测试程序如下:

    1 #include

    2 #include

    3 #include

    4 #include

    5

    6 typedef struct

    7 {

    8 int data_len;

    9 char data[0];

    10 }buff_st_1;

    11

    12 typedef struct

    13 {

    14 int data_len;

    15 char *data;

    16 }buff_st_2;

    17

    18 typedef struct

    19 {

    20 int data_len;

    21 char data[];

    22 }buff_st_3;

    23

    24 typedef struct

    25 {

    26 uint32_t id;

    27 uint32_t age;

    28 }student_st;

    29

    30

    31 void print_stu(const student_st *stu)

    32 {

    33 printf("id:%u,age:%u\n", stu->id, stu->age);

    34 }

    35

    36 int main()

    37 {

    38 student_st *stu = (student_st *)malloc(sizeof(student_st));

    39 stu->id = 100;

    40 stu->age = 23;

    41

    42 student_st *tmp = NULL;

    43

    44 buff_st_1 *buff1 = (buff_st_1 *)malloc(sizeof(buff_st_1) + sizeof(student_st));

    45 buff1->data_len = sizeof(student_st);

    46 memcpy(buff1->data, stu, buff1->data_len);

    47 printf("buff1 address:%p,buff1->data_len address:%p,buff1->data address:%p\n",

    48 buff1, &(buff1->data_len), buff1->data);

    49

    50 tmp = (student_st*)buff1->data;

    51 print_stu(tmp);

    52

    53 buff_st_2 *buff2 = (buff_st_2 *)malloc(sizeof(buff_st_2));

    54 buff2->data_len = sizeof(student_st);

    55 buff2->data = (char *)malloc(buff2->data_len);

    56 memcpy(buff2->data, stu, buff2->data_len);

    57 printf("buff2 address:%p,buff2->data_len address:%p,buff2->data address:%p\n",

    58 buff2, &(buff2->data_len), buff2->data);

    59

    60 tmp = (student_st *)buff2->data;

    61 print_stu(tmp);

    62

    63 buff_st_3 *buff3 = (buff_st_3 *)malloc(sizeof(buff_st_3) + sizeof(student_st));

    64 buff3->data_len = sizeof(student_st);

    65 memcpy(buff3->data, stu, buff3->data_len);

    66 printf("buff3 address:%p,buff3->data_len address:%p,buff3->data address:%p\n",

    67 buff3, &(buff3->data_len), buff3->data);

    68

    69 tmp = (student_st*)buff1->data;

    70 print_stu(tmp);

    71

    72 free(buff1);

    73

    74 free(buff2->data);

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