柔性数组
这篇博客主要讲解什么是柔性数组,柔性数组有什么特点,如何使用以及柔性数组的优势。
一、什么是柔性数组?
在C99标准,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。
比如:
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
}type_a
但是这样的写法有的编译器会报错无法编译,还有另外一种写法:
typedef struct st_type
{
int i;
int a[];//柔性数组成员
}type_a;
二、柔性数组的特点:
结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
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的大小,以适应柔性数组的预期大小。
代码如下(示例):
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4
三、柔性数组的使用
1.柔性数组的创建
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
struct S
{
int n;
float s;
int arr[];//[柔性]数组成员
};
其中struct s这个结构体中最后一个成员就是柔性数组,而且柔性数组必须放在结构体的最后一个。
2.柔性数组大小的测量
代码如下(示例):
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
struct S
{
int n;
float s;
int arr[];//[柔性]数组成员
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S));//结果是8
}
这里sizeof结构体的大小是8,不包含柔性数组的大小;
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
struct S
{
int n;
float s;
int arr[];//[柔性]数组成员
};
int main()
{
//printf("%d\n", sizeof(struct S));
//struct S s;//8
struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + sizeof(int) * 4);
//因为结构体还有一个柔性数组,所以我们成需要给开辟足够大的空间来让柔性数组使用,24字节
if (ps == NULL)
{
return 1;
}
//....
ps->n = 100; //给结构体的成员赋值
ps->s = 5.5f;
int i = 0;
for (i = 0; i < 4; i++) //柔性数组输入数值
{
scanf("%d", &(ps->arr[i]));
}
printf("%d %f\n", ps->n, ps->s);
for (i = 0; i < 4; i++)
{
printf("%d ", ps->arr[i]);
}
//调整
struct S*ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S)+10*sizeof(int));
//realloc给结构体指针所指向的空间开辟更大的空间,48字节
if (ptr == NULL)
{
return 1;
}
else
{
ps = ptr;
}
//使用
//释放
free(ps);
ps = NULL;
return 0;
}
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
struct S
{
int n;
float s;
int* arr;
};
int main()
{
struct S*ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));//大小12个字节
//为结构体struct S动态开辟内存然后强制类型转换成(struct S*),
//之后用对应的结构体类型指针接收开辟空间的首地址
if (ps == NULL)
return 1;
ps->n = 100;
ps->s = 5.5f;
int* ptr = (int*)malloc(4 * sizeof(int));
//在这里单独动态开辟一个大小为16个字节的空间,然后用整型指针接收
if (ptr == NULL)
{
return 1;
}
else
{
ps->arr = ptr; //如果ptr不为NULL,
//就将ptr指针赋值给结构体指针ps所指向结构体的arr成员,
//相当于单独为int *arr动态开辟了内存空间
}
//使用
int i = 0;
for (i = 0; i < 4; i++)
{
scanf("%d", &(ps->arr[i]));
}
//调整
realloc(ps->arr, 10*sizeof(int));//增加结构体指针ps所指向结构体的arr成员的存储单元;
//打印
printf("%d\n", ps->n);
printf("%f\n", ps->s);
for (i = 0; i < 4; i++)
{
printf("%d ", ps->arr[i]);
}
//释放
free(ps->arr);
ps->arr = NULL;
free(ps);
ps = NULL;
return 0;
}
四、柔性数组的优势
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)
五、柔性数组总结
本篇博客讲了什么是柔性数组,如何使用柔性数组,柔性数组有什么特点和优势,如果对大家有帮助,麻烦留下小心心,后面会持续更新~