C语言结构体柔型数组

柔性数组概念

一听这个名字，就应该知道他是个数组，那这是个什么样的数组呢？

这个数组在c99标准中，在结构体中的最后一个元素允许是一个位置大小的数组，这个数组就是柔性数组

例如：

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

有些编译器是无法通过a[0]这种写法的，那么可以改成

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

个人认为，第二种比较好，一是柔性数组未知大小，那么不写就可以很好的表示未知大小这个概念，二是编译器都能通过。

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。

例如：

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

int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(type_a));
	return 0;
}

这里结果为4，是因为不包括柔性数组的大小，所以结果是i变量的大小。

柔性数组的使用

柔性数组的使用呢是通过动态内存函数来分配动态内存的

#include
struct S
{
	int n;
	int arr[];//柔性数组成员
};

int main()
{
	//给柔性数组成员arr开辟10个整形元素的连续空间
	struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 10 * sizeof(int));
	if (ps == NULL)
	{
		//....
		return 1;
	}
	ps->n = 100;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		ps->arr[i] = i;
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", ps->arr[i]);
	}
	//修改柔性数组成员arr的内存空间
	struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S)+ 20 * sizeof(int));
	if (ptr != NULL)
	{
		ps = ptr;
		ptr = NULL;
	}
	//...
	//释放
	free(ps);
	ps = NULL;

	return 0;
}

上面的代码分配的内存都是大于结构的大 小，以适应柔性数组的预期大小，符合柔型数组的动态内存分配的特点。

柔性数组的优势

我们通过一段代码来看看柔性数组的优势

#include
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;
	}
	//使用
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		ps->arr[i] = i;
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", ps->arr[i]);
	}

	//扩容
	int*ptr = (int*)realloc(ps->arr, 80);
	if (ptr == NULL)
	{
		return 1;
	}
	//使用
	//...
	//释放
	free(ps->arr);
	free(ps);
	ps = NULL;

	return 0;
}

上面这段代码的实现首先给结构体进行了动态内存分配，然后还需要第二次开辟动态内存空间使结构体中的成员指向这片空间。

柔性数组的使用相较于上面的代码有俩个好处：

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）

总结：

柔性数组只是存在于结构体里，并且他的前面必须要有其他变量。

结语

这是关于柔型数组这个知识点的浅显理解，讲解的不到位可以私聊提出，或者评论区提出也行，感谢各位观看我的博客！