柔性数组
- 1. 什么是柔性数组
- 2. 柔性数组的特点
- 3. 柔性数组的使用
- 4. 柔性数组的优势
1. 什么是柔性数组
也许你从来没有听说过柔性数组这个概念，但是它确实是存在的。
C99中，结构体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。
例如：
struct S
{int i;int arr[];//柔性数组成员
};
2. 柔性数组的特点
- 结构体中的柔性数组成员前面必须至少有一个其他成员。
- sizeof返回的这种结构体大小不包括柔性数组的内存。
- 包含柔性数组成员的结构体用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。
例如：
#include <stdio.h>struct S
{int i;int arr[];//柔性数组成员
};int main()
{int sz = sizeof(struct S);printf("%d\n", sz);return 0;
}
输出结果：
3. 柔性数组的使用
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>struct S
{int i;int arr[];//柔性数组成员
};int main()
{//struct S s;//只申请了4字节空间，柔性数组没有申请空间struct S* ps=(struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 40);//40字节是给柔性数组开辟的if (ps == NULL){printf("%s\n", strerror(errno));return 1;}//使用ps->i = 100;int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){ps->arr[i] = i;}for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", ps->arr[i]);}//调整空间，柔性数组柔性的体现struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + 80);if (ptr != NULL){ps = ptr;ptr = NULL;}//……//释放free(ps);ps = NULL;return 0;
}
当前代码的内存布局如图所示：
思考：有人会想到那为什么那为什么不直接让结构体成员为int* ,然后动态开辟一块空间给int* 指向呢？
代码实现如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>struct S
{int n;int* arr;
};int main()
{struct S*ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));if (ps == NULL){return 1;}ps->n = 100;ps->arr = (int*)malloc(40);if (ps->arr == NULL){return 1;}//使用int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){ps->arr[i] = i;}for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", ps->arr[i]);}//扩容int* ptr = (int*)realloc(ps->arr, 80);if (ptr != NULL){ps->arr = ptr;}//释放free(ps->arr);free(ps);ps = NULL;return 0;
}
内存布局如图所示：
在结构体中这两种方式都能实现“柔性”的效果（空间可调整），哪一种方式更好呢？我们进行对比：
在方式1中使用柔性数组时，n和arr的空间只要使用一次malloc就可以全部开辟，最后一次free就可以释放。
而方式2中struct需要一次malloc开辟，arr又需要malloc开辟，最后也要2次free才可以释放
我们知道使用malloc的次数越多，如果忘记了free，则就越容易造成内存泄漏，其次就是如果在内存中频繁的进行malloc，则形成的内存碎片也越多，这样会使内存的利用率更低。
4. 柔性数组的优势
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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。 -
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。
