柔性数组（结构体成员）

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前言： 

柔性数组：

给柔性数组分配空间： 

调整柔性数组大小：

柔性数组的好处： 

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前言： 

       柔性数组？可能你从未听说，但是确实有这个概念。听名字，好像就是柔软的数组，是不是意味着这个数组大小是可以变化的？但是不是只有C99才有可变数组吗？别急，往下看（注：此章节涉及动态内存知识，详情请看：动态内存函数-CSDN博客）。

柔性数组：

       柔性数组是在结构体中使用的，就是说可以不指定数组元素内容，但前面必须至少有一个明确大小的数据类型，且柔性数组必须位于结构体中最后一个成员。

       我们分析上面的话可以得到以下四点重要信息：

1. 必须在结构体中使用。
2. 柔性数组必须位于结构体中最后一个成员。
3. 可以不指定其大小。
4. 前面必须有一个明确大小的数据类型。

//柔性数组
struct S
{
    int n;
    int arr[];//未知大小
};
int main()
{
    struct S s;
    printf("%d\n", sizeof(s));//在计算结构体大小时,不包含柔性数组成员
    return 0;
}

       因为柔性数组没有定义大小，而且柔性数组必须位于结构体的最后一个成员，所以在计算内存的时候，默认把柔性数组的大小计为0。既然没有计算柔性数组的大小，那么到底该如何使用呢？

给柔性数组分配空间： 

       此时就需要用到动态内存函数了，因为结构体大小固定，所以我们想使用柔性数组，就必须给结构体分配空间，所以，结构体的空间也需要动态内存函数来开辟（以至于我们要使用结构体指针）。

//柔性数组
struct S
{
    int n;
    int arr[];//未知大小
};
int main()
{
    struct S s;
    struct S* p =(struct S*) malloc(sizeof(struct S) + 5 * sizeof(int));
    //开辟原来结构体大小，之后再给柔性数组分配空间为5个int类型
    p->n = 100;//柔性数组
struct S
{
    int n;
    int arr[];//未知大小
};
int main()
{
    struct S s;
    struct S* p = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 5 * sizeof(int));
    //开辟原来结构体大小，之后再给柔性数组分配空间为5个int类型
    p->n = 100;
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        p->arr[i] = i;
    }

    //打印
    printf("%d\n", p->n);
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d ", p->arr[i]);
    }
    //释放
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        p->arr[i] = i;
    }

    //释放
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

       堆区中开辟一块动态内存，并使用p来指向这块动态内存。这块动态内存的大小必须大于结构体大小，柔性数组必须配合动态内存函数使用，因为柔性数组没有办法直接赋值，我们只能配合动态内存函数来对柔性数组赋值。 

       一定注意，我们申请的内存空间也包括了结构体中的首个元素。 

调整柔性数组大小：

       使用realloc函数调整其大小。

//柔性数组
struct S
{
    int n;
    int arr[];//未知大小
    //int arr[0];//也可以这样定义
};
int main()
{
    struct S s;
    struct S* p =(struct S*) malloc(sizeof(struct S) + 5 * sizeof(int));
    p->n = 100;
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        p->arr[i] = i;
    }
    struct S*ptr=(struct S*)realloc(p, 44);
    //将总体大小调整为44字节
    //相当于给柔性数组扩容为40字节    

    if (ptr != NULL)
    {
        p = ptr;
    }
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        p->arr[i] = i;
    }
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%d ", p->arr[i]);
    }
    //释放空间
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

柔性数组的好处： 

       既然指针指向的空间需要用动态内存函数开辟，那么直接将柔性数组替换为指针不就好了吗？干嘛多此一举，这么费事？此时我就举一个不用柔性数组的例子：

struct S
{
    int n;
    int* arr;
};
int main()
{
    struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));
    ps->arr = malloc(5 * sizeof(int));
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        ps->arr[i] = i;
    }
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d ",ps->arr[i]);
    }//调整大小
    int* ptr = realloc(ps->arr, 10 * sizeof(int));
    if (ptr != NULL)
    {
        ps->arr = ptr;
    }
    for (i = 5; i < 10; i++)
    {
        ps->arr[i] = i;
    }
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%d ", ps->arr[i]);
    }
    free(ps->arr);
    ps->arr=NULL;
    free(ps);
    ps = NULL;
    return 0;
}

        有人说，为啥要定义结构体指针呢？以至于还要给结构体开辟空间。大家有没有想过，我们平时使用函数难免会传参，我们知道形参是实参的一份临时拷贝，所以为了节省空间，我们一般是传址调用所以这里使用了结构体指针开辟内存。

       之后来看使用柔性数组完成以上相同功能：

struct S
{
    int n;
    int arr[];
};
int main()
{
    struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 5 * sizeof(int));
    
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        ps->arr[i] = i;
    }
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d ", ps->arr[i]);
    }
    printf("\n");
    //调整大小
    int* ptr = realloc(ps, 11 * sizeof(int));

    if (ptr != NULL)
    {
        ps = ptr;
    }
    for (i = 5; i < 10; i++)
    {
        ps->arr[i] = i;
    }
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%d ", ps->arr[i]);
    }

    free(ps);
    ps = NULL;
    return 0;
}

       此时我们就会发现，不使用柔性数组需要释放两次由动态内存函数开辟的空间（因为还要释放结构体成员指针开辟的空间），会显得有些繁琐；而柔性数组就不需要释放两次，只需要一次即可满足需求。这就是柔性数组的好处。

       有利于访问速度的提升：因为动态内存开辟是连续的，所以就提高了访问速度，也有利于减少内存碎片。