C 語言之柔性數組

一 歷史

在c99標準出來之前。如果要在某個結構體中使用字符串變時，爲了使字符串變量存儲地址能與結構體整體連在一起，需要這樣實現

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>

typedef struct pen
{
    int len;
    char *data;//字符串變量
}pen;

int main(int argc, char **argv)
{
    char str[] = "this is a string";//需要填入的字符串
    /*
      動態申請一個pen類型結構體變量，
      它的大小爲，pen類型的本身長度，
      再加上str（需要填入字符串的長度）,再加1，
    */
    struct pen *p = (struct pen*)malloc(sizeof(pen) + strlen(str) + 1);
    p->data= NULL;
    //設置p的長度爲目標字符串的長度
    p->len = strlen(str);
    
    
    /*
      將目標字符串拷貝到結構體對應的位置
      此處爲什麼p+1之後指向的是pen結構體存儲空間後的位置，而不是隻加一呢？
      因爲此處的p+1偏移的是p指向類型大小的偏移量，什麼意思呢？p指向的類型爲pen類型的結構體，
      而pen類型的結構體大小爲 len（4字節）加上 data（8個字節），由於此處有內存對齊的情況，
      所以實際上pen大小爲 4 + 8 + 4（這個4爲內存對齊的多餘空間，如果再增加一個int類型的變量，
      pen的大小還是爲16）=16字節
      所以此處p+1向後偏移了16字節，通過下方地址打印可以詳細看出
     */
    strcpy((char*)(p + 1), str);
    //int所佔字節數，不同機器不同。一般64位爲4字節
    printf("sizeof(int): %ld\n", sizeof(int));
    //上文已說明，16字節
    printf("sizeof(pen): %ld\n", sizeof(pen));
    //起始地址
    printf("start: %p\n\n", (char*)p);
    //上文已說明，偏移後的地址
    printf("(p+1) : %p\n", (char*)(p+1));
    //偏移後，對應的字符串
    printf("(char*)(p+1): %s\n\n", (char*)(p+1));
    //結構體變量data的地址
    printf("&(p->data): %p\n", &(p->data));
    //數據，null，此處爲空，故此變量已經被浪費。訪問對應字符串數據需要(char *)(p+1)
    printf("p->data: %s\n\n", p->data);
}

二 柔性數組

通過上文我們可以看到，data字段是一個被浪費的指針（8個字節）。並且我們想取到結構體下的字符串變量時需要(char *)(p+1)寫這麼一串東西，既不好看，也容易出錯，那有沒有可以直接用p->data取到字符串並且內存是連續的，而且又不浪費data字段呢， 柔性數組 就是用來幹這個的。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>

typedef struct pen
{
    int len;
    char data[];//柔性數組
}pen;

int main(int argc, char **argv)
{
    char str[] = "this is a new string";//需要填入的字符串
    struct pen *p = (struct pen*)malloc(sizeof(pen) + strlen(str) + 1);
    p->data= NULL;
    p->len = strlen(str);
   strcpy((char *)(p+1), str);
 printf("pen->data: %s\n", p->data);
}

C99使用不完整類型實現柔性數組成員，在C99 中，結構中的最後一個元素允許是未知大小的數組，這就叫做柔性數組(flexible array)成員(也叫伸縮性數組成員)，但結構中的柔性數組成員前面必須至少一個其他成員。柔性數組成員允許結構中包含一個大小可變的數組。柔性數組成員只作爲一個符號地址存在，而且必須是結構體的最後一個成員，sizeof 返回的這種結構大小不包括柔性數組的內存 （此段話摘自:https://blog.csdn.net/ce123_z...）