C语言柔性数组实例详解

本文实例分析了C语言柔性数组的概念及用法，对于进一步学习C程序设计有一定的借鉴价值。分享给大家供大家参考。具体如下：

一般来说，结构中最后一个元素允许是未知大小的数组，这个数组就是柔性数组。但结构中的柔性数组前面必须至少一个其他成员,柔性数组成员允许结构中包含一个大小可变的数组，sizeof返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。包含柔数组成员的结构用malloc函数进行内存的动态分配,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。柔性数组到底如何使用？

不完整类型

C和C++对于不完整类型的定义是一样的，不完整类型是这样一种类型，它缺乏足够的信息例如长度去描述一个完整的对象。

不完整类型举例：
前向声明就是一种常用的不完整类型

struct test; //test 只给出了声明，没有给出定义

不完整数据类型必须通过某种方式补充完整，才能使它们进行实例化。否则只能用于定义指针或引用，因为此时实例化的是指针或引用本身，不是base和test对象

一个未知长度的数组也属于不完整类型：

extern int a[];

extern 关键字不能去掉，因为数组的长度未知，不能作为定义出现。不完整类型的数组需要补充完整才能使用。不完整类型的数组可以通过几种方式补充完整，大括号形式的初始化就是其中的一种方式：

int a[] = { 10,20 };

结构体

首先，我们需要知道——所谓变量，其实是内存地址的一个抽像名字罢了。在静态编译的程序中，所有的变量名都会在编译时被转成内存地址。机器是不知道我们取的名字的，只知道地址。

所以有了——栈内存区，堆内存区，静态内存区，常量内存区，我们代码中的所有变量都会被编译器预先放到这些内存区中。

有了上面这个基础，我们来看一下结构体中的成员的地址是什么？我们先简单化一下代码：

struct test{
  int i;
  char *p;
};

上面代码中，test结构中i和p指针，在C的编译器中保存的是相对地址——也就是说，他们的地址是相对于struct test的实例的。如果我们有这样的代码：

struct test t;

下面做个实验：

#include<stdio.h>
struct test{
  int i;
  char *p;
};
int main(void)
{
  struct test t;
  printf("%p\n", &t);
  printf("%p\n", &(t.i));
  printf("%p\n", &(t.p));
  return 0;
}

运行结果:

我们可以看到，t.i的地址和t的地址是一样的，t.p的址址相对于t的地址多了个8。说白了，t.i 其实就是(&t + 0×0), t.p 的其实就是 (&t + 0×8)。0×0和0×8这个偏移地址就是成员i和p在编译时就被编译器给hard code了的地址。于是，你就知道，不管结构体的实例是什么——访问其成员其实就是加成员的偏移量。

下面再来做个实验：

#include<stdio.h>
struct test{
  int i;
  short c;
  char *p;
};
int main(void)
{
  struct test *pt=NULL;
  printf("%p\n", &(pt->i));
  printf("%p\n", &(pt->c));
  printf("%p\n", &(pt->p));
  return 0;
}

运行结果:

注意：上面的pt->p的偏移之所以是0×8而不是0×6，是因为内存对齐了（我在64位系统上）。关于内存对齐，具体可以参看本站C语言内存对齐实例详解一文。

柔性数组

柔性数组成员（flexible array member）也叫伸缩性数组成员，这种代码结构产生于对动态结构体的需求。在日常的编程中，有时候需要在结构体中存放一个长度动态的字符串，一般的做法，是在结构体中定义一个指针成员，这个指针成员指向该字符串所在的动态内存空间，例如：

struct s_test
{
  int a;
  double b;
  char* p;
};

p指向字符串，这种方法造成字符串与结构体是分离的，不利于操作。把字符串和结构体连在一起的话，效果会更好，可以修改如下：

char a[] = "Hello world";
struct s_test *ptest = (struct s_test*)malloc(sizeof(s_test)+streln(a)+1);
strcpy(ptest+1,a);