C语言 结构体中的零长度数组

时间：2020-11-30 04:43:21
/* C语言零长度数组大小和取值问题 */
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

struct str 
{
    int type;
    char s[0];//零长度的数组
};

struct foo
{
    int type;
    char *s;
};

void test()
{
    printf("str size is [%d]  \n", sizeof(struct str));    //打印 4
    /*
        使用GDB查看汇编代码
        对于struct str 结构体中的 char s[0]来说，汇编代码用了lea指令，lea   0x04(%rax),   %rdx
        对于struct foo 结构体中的 char*s来说，汇编代码用了mov指令，mov 0x04(%rax),   %rdx
        lea全称load effective address，是把地址放进去，而mov则是把地址里的内容放进去。
        访问成员数组名其实得到的是数组的相对地址，而访问成员指针其实是相对地址里的内容（这和访问其它非指针或数组的变量是一样的）
        对于数组 char s[10]来说，数组名 s 和 &s 都是一样的。char s[0] 表示的是地址。char*s 表示的地址的内容
    */

     printf("foo size is [%d]  \n", sizeof(struct foo));    //32位机器上 打印8

     //零长度的数组的打印
     struct str s1;
     printf("Arrays of Length Zero print [%p] \n", s1.s);   
     printf("Arrays of Length Zero print [%p] \n", &s1.s);    //结果相同  打印的是char s[0] 的地址

     struct foo f1;
     //printf("Arrays of Length Zero print [%x] \n", f1.s);    //程序core down 验证 char*s  访问成员指针其实是相对地址里的内容

}

//验证char s[]更多的类似于一个占位符
struct str1
{
    int length;
    int flags;
    char s[0];//零长度的数组(Flexible Array)
};

void test1()
{
    //零长度数组的占位符功能
    //注意  char s[]更多的类似于一个占位符，并非结构体成员，所以计算结构体大小时，并没有char s[]
    printf("===size==='[%d]====\n", sizeof(struct str1));
}

int main()
{

    test1();
    printf("-----ok------\n");
    getchar();
    return 0;
}
/* C语言零长度数组使用 */
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define GTS_HDR(s) ((struct str *)((s)-(sizeof(struct str))))

struct str 
{
    int length;
    unsigned char flags;
    char s[0];//零长度的数组(Flexible Array)
};

/*
零长度的数组优势
第一个优点是，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。

第二个优点是，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。

零长度数组的具体使用可以参考redis中sds结构
*/

char * create(void)
{
    int len = 32;
    struct str *s1 = NULL;

    s1 = calloc(1, sizeof(struct str) + len);
    //模仿redis中sds结构
    s1->flags = 1;
    s1->length = len;

    //注意  char s[0]只是一个占位符，不占用实际内存空间，所以成员变量char s[0]的offset不是s1->s,而是s1+sizeof(struct str) //因此也不应该对外暴露struct str 结构，防止用户操作struct str 的内存空间
    strcpy((char *)s1 + sizeof(struct str), "hello world ");

    //错误示例  打印空
    printf("====error show==[%s]=====\n", s1->s);

    return (char *)s1 + sizeof(struct str);
}

void test()
{
    char * s = create();

    printf("--s is -[%s]---\n", s);

}

int main()
{

    test();
    printf("-----ok------\n");
    getchar();
    return 0;
}

 

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