【c】柔性数组

前言：

C99 中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做『柔性数组』成员，本文将介绍柔性数组的两种方案。

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一、第一种

（一）创建

在具有两个以上成员的结构体中，最后一个成员为数组，且数组的大小是未知的，这个数组就是柔性数组，数组表示未知的方式可以是'[ ]'或是'[0]'。

例：

struct bt
{
	int a;
	int arr[];//int arr[0]
};

（二）柔性数组的特性

①sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
因为柔性数组是未知大小的数组，所以sizeof在计算结构体大小时，不会计算柔性数组成员的大小。

②结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。                                                                  因为柔性数组是未知大小的数组，所以编译器没法为其分配内存。

③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体的大小，以适应柔性数组的预期大小。                                                                                              因为柔性数组依赖malloc函数分配内存，为使柔性数组符合预期大小，不至于为空，所以分配的内存应该大于结构体的大小。

例：

#include 
#include 

struct bt
{
	int a;//至少包含一个其他成员
	char b;
	int arr[];//int arr[0]
};
int main()
{
	//结构体大小计算
	printf("bt = %d\n", sizeof(struct bt));
	//预期为可存十个整形的数组
	struct bt* s = (struct bt*)malloc(sizeof(struct bt) + 10*sizeof(int));
	//返回值检测
	if (s == NULL) return 1;
	//使用柔性数组
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		s->arr[i] = i + 1;
		printf("%d ", s->arr[i]);
	}
	//回收动态内存
	free(s);
	s = NULL;
	return 0;
}

 （三）动态内存管理

1.柔性数组内存分配

“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体的大小，以适应柔性数组的预期大小。”

推荐格式：(struct 名*)malloc(sizeof(struct 名) + 预期大小*sizeof(元素类型))

2.柔性数组内存增减

类似于柔性数组内存分配，我们可以使用realloc函数对分配给结构体的内存进行增减，直接改变柔性数组的大小。

推荐格式：(struct 名*)realloc(sizeof(struct 名) + 预期大小*sizeof(元素类型))

注意：不要忘记进行返回值检测，和动态内存释放。

二、类柔性数组

柔性数组本质是一个动态的数组，内存处于堆区，是结构体的最后一个成员，这三点都是很好模拟的属性，我们将动态内存管理及指针、结构体的知识结合起来，以另一种方式实现一个类柔性数组也是可以的。

（一）模拟

模拟属性①结构体的最后一个成员，实现方式：

将模拟的类柔性数组放在结构体的最后。

模拟属性②内存处于堆区，实现方式：

很简单，用malloc函数为结构体分配内存即可。

模拟属性③是一个动态的数组，实现方式：

动态的数组是无法直接表示的，如果采用位置大小数组的方法，那和第一种方法就没有区别了。

我们知道，数组名=数组首地址，因而，我们可以不直接在结构体的最后放一个数组，而是放一个指针，指针指向一块堆区的动态内存块。

（二）构建

#include 
#include 
struct bt
{
	int a;
	char b;
	int* arr;
};
int main()
{
	struct bt* s = (struct bt*)malloc(sizeof(struct bt));
	if (s == NULL) return 1;
	//类柔性数组
	s->arr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	if (s->arr == NULL) return 1;
	//使用
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		s->arr[i] = i + 1;
		printf("%d ", s->arr[i]);
	}
	//释放动态内存
	free(s->arr);
	s->arr = NULL;
	free(s);
	s = NULL;
	return 0;
}

 值得注意的是，类柔性函数要比结构体先释放，因为如果结构体先释放就找不到类柔性数组的地址了，没有地址便无法释放。（free函数释放内存后，该内存块重置为随机数）

三、两种方法对比

方法一的好处

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）
 

内存的存储：