C的琐碎细节

1. 变长数组(Arrays of Variable Length)或者(variable-length array,VLA)
c99标准的一个特性。c89的一个扩展(对gcc来说)
变长数组和变量都分配在栈上,普通变量的内存分配是按照定义顺序, 先定义的先分配, 但是变长数组不同,它是在最后分配的, 因此总在栈的最下面。变长数组在效率上比在堆上malloc/free好一点,它不需要显式回收,因此不会引起内存泄漏。(The storage is allocated at the point of declaration and deallocated when the brace-level is exited)
变长数组需要编译器的支持,gcc对 变长数组(Arrays of Variable Length)有支持。
对变长数组进行sizeof操作得到的是真正的数组大小。

2. 灵活数组域(flexible array member)
c99标准的一个特性,使得可以声明一种特殊的结构,这种结构中的数组是可变长度的,我是在redis的源代码中第一次见到:
struct sdshdr {
    int len;
    long free;
    char buf[];
};

char *aName = "Michel Jackson";
struct sdshdr *nm = malloc(sizeof(*nm) + strlen(aName) + 1);
strcpy(nm->buf, aName); 
。。。

也就是说,最后一个指针成员变量所指向的数组空间是变长的。
sizeof计算结构体的大小时,不会计算变长数组的大小,因此上面的结构体实际上是len和free两个成员组成的结构体大小。
灵活数组域规定,可变数组成员变量必须在结构体的最后声明。

灵活数组域的一个优点是不用两次分配内存,也就减少了内存碎片。(不然的话,nm初始化分配一次,buf分配一次,free也要两次,麻烦又容易出错)同时施放内存也不用两次释放,一次搞定。

3. 给结构体分配内存的方法
对于结构体,最后这样分配内存
struct T *p = malloc(sizeof *p);

而不是
struct T *p = malloc(sizeof (struct T));

这样对所有类型的指针(除了void类型)都可以完成分配,
这种方式的好处是:如果p的类型换成另外一种结构了,malloc的地方不用修改。
在《C语言接口与实现》第5章看到的这个技巧。

4. NULL 指针的问题
char *str = NULL
strlen(str); // 会出现bus error

不过sizeof(str)还是正确的,即使str是NULL,这也说明sizeof是根据类型计算大小的。

5. 关于void
不同类型的指针间引用的转换
int i = 7;
void *p = &i;
printf("i = %d\n", * ((int *)p); // 先把void指针转化成int指针,然后对转化的指针解引用操作
有void类型的指针变量,而没有void类型的一般变量

如果函数无返回指,应该指定返回类型是void的,不指定的话缺省返回的是int

5. 关于size_t
malloc等函数中分配内存大小的参数是size_t类型的,这是一个无符号的整数类型,但是有符合的整数也能传递,编译时不会给出警告:
int n = -1;
p = malloc(n);


打印size_t数据:
size_t sz = 999;
printf("size: %zu\n", sz);

6. 数组指针
数组指针是一种指针,这个指针指向一个数组。
#include <stdio.h>

typedef int (*x)[10] ;
int main() {
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    int (*p2)[10];
    p2 = &arr;
    x p3 = &arr;

    printf("ptr sz: %zu, %zu\n", sizeof(p2), sizeof(p3));
    printf("arr ptr sz: %zu, %zu, %zu\n", sizeof(arr), sizeof(*p2), sizeof(*p3));
    printf(" arr = %p, &arr = %p\n", arr, &arr);
    printf("p2+1 = %p, p3+1 = %p\n\n", p2+1, p3+1);

    for(int i=0; i<10; ++i) {
        printf("%d, %d, %d; ", arr[i], (*p2)[i], (*p3)[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

注意数组arr的指和&arr的值相同,但含义不同,至少类型不同。
(to be continue)

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