C语言:零长度数组”(zero-length array)
在 C 语言中,定义一个长度为 1 的数组作为结构体的最后一个成员是一种常见的技巧,称为“柔性数组成员”(flexible array member)或“零长度数组”(zero-length array)。这种技巧用于创建一个具有可变大小数据区域的结构体。在 C99 标准之前,程序员通常会定义一个长度为 1 的数组来模拟这种行为,而在 C99 及以后的标准中,可以直接定义一个没有指定长度的数组来实现。
这个技巧的关键在于,当你分配内存给这样的结构体时,你可以分配比结构体声明的大小更多的内存,从而允许数组 data
占据超过一个元素的空间。这样,data
数组就可以用来访问紧随结构体其他成员后面的内存区域。
下面是一个使用这种技巧的例子:
typedef struct { size_t length; char data[1]; } FlexibleArrayStruct;
当你想要创建一个包含特定数量字符的 FlexibleArrayStruct
实例时,你可以这样分配内存:
size_t num_elements = 100; // 假设我们需要一个包含 100 个字符的数组 FlexibleArrayStruct *fas = malloc(sizeof(FlexibleArrayStruct) + num_elements - 1); fas->length = num_elements;
这里,我们分配了足够的内存来存储结构体本身加上额外的 99 个字符(因为结构体中已经包含了 1 个字符的空间)。然后,我们可以通过 fas->data
数组来访问这 100 个字符。
在你的代码示例中,data[1]
被用作访问结构体后面的内存区域的起点。实际上,当你分配内存时,你会分配一个比 sizeof(CSharpStruct)
更大的块,以便 data
数组可以用来访问额外的内存。
这种技巧的一个重要注意事项是,它依赖于程序员正确地计算和分配足够的内存,并且在访问数组时不要越界,否则会导致未定义行为,包括内存损坏和安全漏洞。