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  • 柔性数组成员(转载)

    http://blog.csdn.net/code_crash/article/details/4854939

    不完整类型

    C与C++关于不完整类型的语义是一样的。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。

    前向声明就是一种常用的不完整类型:

    class base;

    struct test;

    base和test只给出了声明,没有给出定义。不完整类型必须通过某种方式补充完整,才能使用它们进行实例化,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或test对象。

    一个未知长度的数组也属于不完整类型:

    extern int a[];

    extern不能去掉,因为数组的长度未知,不能作为定义出现。不完整类型的数组可以通过几种方式补充完整才能使用,大括号形式的初始化就是其中一种方式:

    int a[] = { 10, 20 };

    柔性数组成员

    柔性数组成员(flexible array member)也叫伸缩性数组成员,它的出现反映了C程序员对精炼代码的极致追求。

    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 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,如果把字符串跟结构体直接连在一起,不是更好吗?于是,可以把代码修改为这样:

    char a[] = “hello world”;

    struct test *PntTest = ( struct test* )malloc( sizeof( struct test ) + strlen( a ) + 1 );

    strcpy( PntTest + 1, a );

    这样一来,( char* )( PntTest + 1 )就是字符串“hello world”的地址了。这时候p成了多余的东西,可以去掉。

    但是,又产生了另外一个问题:老是使用( char* )( PntTest + 1 )不方便。

    如果能够找出一种方法,既能直接引用该字符串,又不占用结构体的空间,就完美了,符合这种条件的代码结构应该是一个非对象的符号地址,在结构体的尾部放置一个0长度的数组是一个绝妙的解决方案。

    不过,C/C++标准规定不能定义长度为0的数组,因此,有些编译器就把0长度的数组成员作为自己的非标准扩展,例如:

    struct test {

      int a;

      double b;

      char c[0];

    };

    c就叫柔性数组成员,如果把PntTest指向的动态分配内存看作一个整体,c就是一个长度可以动态变化的结构体成员,柔性一词来源于此。

    c的长度为0,因此它不占用test的空间,同时PntTest->c就是“hello world”的首地址,不需要再使用( char* )( PntTest + 1 )这么丑陋的语法了。

    鉴于这种代码结构所产生的重要作用,C99甚至把它收入了标准中。C99使用不完整类型实现柔性数组成员,标准形式是这样的:

    struct test {

      int a;

      double b;

      char c[];

    };

    c同样不占用test的空间,只作为一个符号地址存在,而且必须是结构体的最后一个成员。柔性数组成员不仅可以用于字符数组,还可以是元素为其它类型的数组,例如:

    struct test {

      int a;

      double b;

      float c[];

    };

    应当尽量使用标准形式,在非C99的场合,可以使用指针方法。有些人使用char a[1],这是非常不可取的,把这样的a用作柔性数组成员会发生越界行为,虽然C/C++标准并没有规定编译器应当检查越界,但也没有规定不能检查越界,为了一个小小的指针空间而牺牲移植性,是不值得的。

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