原文地址:http://blog.csdn.net/ssdsafsdsd/article/details/8234736

在标准C和C++中,长度为0的数组是被禁止使用的。不过在GNU C中,存在一个非常奇怪的用法,那就是长度为0的数组,比如Array[0];很多人可能觉得不可思议,长度为0的数组是没有什么意义的,不过在这儿,它表示的完全是另外的一层意思,这个特性是不可移植的,所以,如果你致力于编写可移植,或者是稍稍需要跨平台的代码,这些Trick最好还是收起来的好。

在GNU的指南中,它是如此写道:

struct line

{

int length;

char contents[0];

};

//...ommit code here

{

struct line *thisline = (struct line *) malloc (sizeof (struct line) + this_length);

thisline->length = this_length;

}

这个用法主要用于变长Buffer,struct line的大小为4,结构体中的contents[0]不占用任何空间,甚至是一个指针的空间都不占,contents在这儿只是表示一个常量指针,这个特性是用编译器来实现的,即在使用thisline->contents的时候,这个指针就是表示分配内存地址中的某块buffer,比如 malloc (sizeof (struct line) + this_length)返回的是0x8f00a40,thisline->contents指向的位置就是(0x8f00a40 + sizeof(struct line)),而这儿sizeof(struct line)仅仅是一个int的四字节。

对于这个用法,我们定义的结构体指针可以指向任意长度的内存buffer,这个技巧在变长buffer中使用起来相当方便。

可能有朋友说,为什么不把最后的contents直接定义为一个指针呢?这儿的差别是这样的,如果定义为一个指针,它需要占用4Bytes,并且在申请好内存后必须人为赋地址才可以。如果使用这个用法,这个常量指针不占用空间,并且无需赋值。

但是,方便并不是绝对的,在释放分配的内存的时候,由于函数free会认为*thisline 只是指向一个4字节的指针,即只会释放length的空间,而对于后面占据大头的buffer却视而不见,这个就需要人为干预;而对于后面的声明指针的方式,则可以直接用Free(thisline->contents)的方式释放掉分配的内存。 ASSERT:除非必要,不要轻易使用这个功能,GNU C下可以编译通过,所以你在使用vc++,那就不用尝试了,编译都无法通过。

总结:

用途 :长度为0的数组的主要用途是为了满足需要变长度 的结构体。

用法 :在一个结构体的最后 ,申明一个长度为0的数组,就可以使得这个结构体是可变长的。对于 编译器来说,此时长度为0的数组并不占用空间,因为数组名本身不占空间,它只是一个偏移量, 数组名这个符号本身代 表了一个不可修改的地址常量 (注意:数组名永远都不会是指针! ),但对于这个数组的大小,我们可以进行动态分配。例如:

typedef struct{        int len;        char data[0]; }test_t;

int my_length = 10;

test_t *p_test = (test_t *)malloc(sizeof(test_t) + my_length); p_test->len = my_length;

......

free(p_test);

之后对于结构体中的数组可以像一般的数组一样进行访问。

注意 :如果结构体是通过calloc、malloc或 者new等动态分配方式生成,在不需要时要释放相应的空间。

优点 :比起在结构体中声明一个指针变量、再进行动态分 配的办法,这种方法效率要高。因为在访问数组内容时,不需要间接访问,避免了两次访存。

缺点 :在结构体中,数组为0的数组必须在最后声明,使 用上有一定限制。

另一篇解释:

在Linux系统里,/usr/include/linux/if_pppox.h里面有这样一个结构:
struct pppoe_tag {
    __u16 tag_type;
    __u16 tag_len;
    char tag_data[0];
} __attribute ((packed));
最 后一个成员为可变长的数组,对于TLV(Type-Length-Value)形式的结构,或者其他需要变长度的结构体,用这种方式定义最好。使用起来非 常方便,创建时,malloc一段结构体大小加上可变长数据长度的空间给它,可变长部分可按数组的方式访问,释放时,直接把整个结构体free掉就可以 了。例子如下:
struct pppoe_tag *sample_tag;
__u16 sample_tag_len = 10;
sample_tag = (struct pppoe_tag *)malloc(sizeof(struct pppoe_tag)+sizeof(char)*sample_tag_len);
sample_tag->tag_type = 0xffff;
sample_tag->tag_len = sample_tag_len;
sample_tag->tag_data[0]=....
...
释放时,
free(sample_tag)

是否可以用 char *tag_data 代替呢?其实它和 char *tag_data 是有很大的区别,为了说明这个问题,我写了以下的程序:
例1:test_size.c
10  struct tag1
20  {
30     int a;
40      int b;
50  }__attribute ((packed));
60 
70  struct tag2
80  {
90     int a;
100      int b;
110      char *c; 
120  }__attribute ((packed));
130
140  struct tag3
150  {
160      int a;
170      int b;
180      char c[0];
190  }__attribute ((packed));
200
210  struct tag4
220  {
230      int a;
240      int b;
250      char c[1];
260  }__attribute ((packed));
270
280  int main()
290  {
300      struct tag2 l_tag2;
310      struct tag3 l_tag3;
320      struct tag4 l_tag4;
330
340      memset(&l_tag2,0,sizeof(struct tag2));
350      memset(&l_tag3,0,sizeof(struct tag3));
360      memset(&l_tag4,0,sizeof(struct tag4));
370
380      printf("size of tag1 = %d\n",sizeof(struct tag1));
390      printf("size of tag2 = %d\n",sizeof(struct tag2));
400      printf("size of tag3 = %d\n",sizeof(struct tag3));
410
420      printf("l_tag2 = %p,&l_tag2.c = %p,l_tag2.c = %p\n",&l_tag2,&l_tag2.c,l_tag2.c);
430      printf("l_tag3 = %p,l_tag3.c = %p\n",&l_tag3,l_tag3.c);
440      printf("l_tag4 = %p,l_tag4.c = %p\n",&l_tag4,l_tag4.c);
450      exit(0);
460  }

__attribute ((packed)) 是为了强制不进行4字节对齐,这样比较容易说明问题。
程序的运行结果如下:
size of tag1 = 8
size of tag2 = 12
size of tag3 = 8
size of tag4 = 9
l_tag2 = 0xbffffad0,&l_tag2.c = 0xbffffad8,l_tag2.c = (nil)
l_tag3 = 0xbffffac8,l_tag3.c = 0xbffffad0
l_tag4 = 0xbffffabc,l_tag4.c = 0xbffffac4

从上面程序和运行结果可以看出:tag1本身包括两个32位整数,所以占了8个字节的空间。 tag2包括了两个32位的整数,外加一个char *的指针,所以占了12个字节。tag3才是真正看出char c[0]和char *c的区别,char c[0]中的c并不是指针,是一个偏移量,这个偏移量指向的是a、b后面紧接着的空间,所以它其实并不占用任何空间。tag4更加补充说明了这一点。所 以,上面的struct pppoe_tag的最后一个成员如果 用char *tag_data定义,除了会占用多4个字节的指针变量外,用起来会比较不方便 :

方法一,创建时,可以首先为struct pppoe_tag分配一块内存,再为tag_data分配内存,这样在释放时,要首先释放tag_data占用的内存,再释放pppoe_tag占用的内存;

方法二,创建时,直接为struct pppoe_tag分配一块struct pppoe_tag大小加上tag_data的内存,从例一的420行可以看出,tag_data的内容要进行初始化,要让tag_data指向strct pppoe_tag后面的内存。
struct pppoe_tag {
    __u16 tag_type;
    __u16 tag_len;
    char *tag_data;
} __attribute ((packed));

struct pppoe_tag *sample_tag;
__u16 sample_tag_len = 10;
方法一:
sample_tag = (struct pppoe_tag *)malloc(sizeof(struct pppoe_tag));
sample_tag->tag_len = sample_tag_len;
sample_tag->tag_data = malloc(sizeof(char)*sample_tag_len);
sample_tag->tag_data[0]=...
释放时:
free(sample_tag->tag_data);
free(sample_tag);

方法二:
sample_tag = (struct pppoe_tag *)malloc(sizeof(struct pppoe_tag)+sizeof(char)*sample_tag_len);
sample_tag->tag_len = sample_tag_len;
sample_tag->tag_data = ((char *)sample_tag)+sizeof(struct pppoe_tag);
sample_tag->tag_data[0]=...
释放时:
free(sample_tag);
所以无论使用那种方法,都没有char tag_data[0]这样的定义来得方便。

讲了这么多,其实本质上涉及到的是一个C语言里面的数组和指针的区别问题。char a[1]里面的a和char *b的b相同吗?《 Programming Abstractions in C》(Roberts, E. S.,机械工业出版社,2004.6)82页里面说:“arr is defined to be identical to &arr[0]”。也就是说,char a[1]里面的a实际是一个常量,等于&a[0]。而char *b是有一个实实在在的指针变量b存在。 所以,a=b是不允许的,而b=a是允许的。 两种变量都支持下标式的访问,那么对于a[0]和b[0]本质上是否有区别?我们可以通过一个例子来说明。

例二:
10  #include <stdio.h>
20  #include <stdlib.h>
30
40  int main()
50  {
60      char a[10];
70      char *b;
80
90      a[2]=0xfe;
100      b[2]=0xfe;
110      exit(0);
120  }

编译后,用objdump可以看到它的汇编:
080483f0 <main>:
80483f0:       55                      push   %ebp
80483f1:       89 e5                   mov    %esp,%ebp
80483f3:       83 ec 18                sub    0x18,0x18,0xfe,0xfffffff6(%ebp)
80483fa:       8b 45 f0                mov    0xfffffff0(%ebp),%eax
80483fd:       83 c0 02                add    $0x2,%eax
8048400:       c6 00 fe                movb   0xfe,(0xfe,(0xfffffff4,%esp
8048406:       6a 00                   push  0x08048408:e8f3feffffcall8048300<init+0x68>804840d:83c410add0x08048408:e8f3feffffcall8048300<init+0x68>804840d:83c410add0x10,%esp
8048410:       c9                      leave
8048411:       c3                      ret
8048412:       8d b4 26 00 00 00 00    lea    0x0(%esi,1),%esi
8048419:       8d bc 27 00 00 00 00    lea    0x0(%edi,1),%edi

可以看出,a[2]=0xfe是直接寻址,直接将0xfe写入&a[0]+2的地址,而b[2]=0xfe是间接寻址,先将b的内容(地址)拿出来,加2,再0xfe写入计算出来的地址。所以a[0]和b[0]本质上是不同的。

但当数组作为参数时,和指针就没有区别了。
int do1(char a[],int len);
int do2(char *a,int len);
这两个函数中的a并无任何区别。都是实实在在存在的指针变量。

顺便再说一下,对于struct pppoe_tag的最后一个成员的定义是char tag_data[0],某些编译器不支持长度为0的数组的定义,在这种情况下,只能将它定义成char tag_data[1],使用方法相同。

总结:通过上面的转载的文章,可以清晰的发现,这种方法的优势其实就是为了简化内存的管理, 我们假设在理想的内存状态下,那么分配的内存空间,可以是按序下来的(当然,实际因为内存碎片等的原因会不同的)我们可以利用最后一个数组的指针直接无间 隔的跳到分配的数组缓冲区,这在LINUX下非常常见,在WINDOWS下的我只是在MFC里见过类似的,别的情况下记不清楚了,只记得MFC里的是这么 讲的,可以用分配的结构体的指针直接+1.

转载于:https://www.cnblogs.com/hwy89289709/p/6840196.html

GNU C的定义长度为0的数组相关推荐

  1. C语言技巧之长度为0的数组

    在gnu c中有一种用法,就是可以使用长度为0的数组,比如说一下这个结构体: struct sample { int length; char store[0]; } 可以像以下这种方式来使用: st ...

  2. C语言长度为0的数组

    前面在看Xen的源码时,遇到了一段代码,如下所示: 注意上面最后一行的代码,这里定义了一个长度为的数组,这种用法可以吗?为什么可以使用长度为0 的数组?长度为的数组到底怎么使用?--这篇文章主要针对该 ...

  3. C语言中长度为0的数组

    前面在看Xen的源码时,遇到了一段代码,如下所示: 注意上面最后一行的代码,这里定义了一个长度为的数组,这种用法可以吗?为什么可以使用长度为0 的数组?长度为的数组到底怎么使用?--这篇文章主要针对该 ...

  4. C/C++ 中长度为0的数组

    参考文献:http://blog.csdn.net/zhaqiwen/article/details/7904515 近日在看项目中的框架代码时,发现了了一个奇特的语法:长度为0的数组例如 uint8 ...

  5. 【嵌入式】C语言高级编程-长度为0的数组(05)

    00. 目录 文章目录 00. 目录 01. 什么是零长度数组 02. 零长度数组应用 03. 内核中的零长度数组 04. 指针可以代替零长度数组? 05. 附录 01. 什么是零长度数组 零长度数组 ...

  6. 【Java】数组逆序操作。定义长度为10的数组,将数组元素对调并输出对调后的结果。

    题目:数组逆序操作.定义长度为10的数组,将数组元素对调并输出对调后的结果. 思路:把0索引和arr.length-1的元素交换,把1索引和arr.length-2元素交换--只要交换到arr.len ...

  7. java数组长度为0和数组为null

    长度为0的数组,可以求数组长度,为0,即数组内没有元素. int[] zero = new int[0]; //zero引用一个长度为0的数组对象 为null的数组,不能求数组长度,且求解时会出现空指 ...

  8. 布隆过滤器定义长度为m的数组,插入n个元素,k个哈希函数,已知m和n的值,k的值为多少时,求误判率最低的推导过程?

    布隆过滤器是怎么存储数据的? 这里m=11,数组长度为11,n=3,插入3个元素,分别是hello.how.yes,k=3,使用了3个哈希函数,每插入一个元素要经过三个哈希函数的运算. ①插入hell ...

  9. java数组逆序操作:定义长度为10的数组,将数组元素对调,并输出对调前后的结果

    public class shuZu2{     public static void main(String[] args){         int[] a = {0,1,2,3,4,5,6,7, ...

最新文章

  1. 韦布望远镜现在到哪儿了:距离地球60万公里,NASA还说可以用10年
  2. C#跑马灯,图片滚动,后台获取图片地址。动态绑定图片,imag显示文字
  3. php 多进程 消息队列,[PHP] 多进程通信-消息队列使用
  4. Java开发人员的Erlang
  5. Linux系统的远程登录
  6. http返回头中content-length与Transfer-Encoding: chunked的问题释疑
  7. ios 内存管理的理解(四)ARC下循环引用问题
  8. 【李宏毅2020 ML/DL】P34 More about explainable AI | Attribution, Heatmap, explainable model
  9. idea如何删除java里面工程_IntelliJ IDEA 如何彻底删除项目的步骤
  10. RabbitMQ(7)-发后即忘模型
  11. (转)DeepMind 的下一场博弈:用机器学习颠覆资产管理?
  12. MFC windows程序设计(第三版)课后习题第一章
  13. html显示ftp资料,获取FTP信息及使用方法
  14. 物联网工程导论笔记一:RFID及二维码技术
  15. Matlab:数据包络分析(DEA)企业效率
  16. 【转载】Altera FPGA使用通用SPI Flash(代替EPCS的方法)
  17. 我是如何一步步获取房东的WiFi后台管理密码的【社工思路】
  18. Spring Microservices in Action中文版
  19. linux的dve界面如何debug,VCS课时3:使用DVE进行Debug
  20. 用Paddle自动生成二次元人物头像

热门文章

  1. iOS SwiftUI 开发实机测试 TextField 不显示字
  2. 数据分析 | 这个新职业年薪高达49w,作为普通打工人的你眼馋了吗?
  3. python的workbook_python openpyxl 操作 excel
  4. 西北师范大学知行学院计算机科学与技术,西北师范大学知行学院电子信息工程专业...
  5. python中else在循环中的使用(一分钟读懂)
  6. pytorch学习笔记(十四):实战Kaggle比赛——房价预测
  7. 2018 蓝桥杯省赛 B 组模拟赛(一)I. 天上的星星(二维前缀和)
  8. 数据结构(字符串)—— 循环旋转字符串的判断
  9. Available Packages检索框里显示为nothing to show的解决办法
  10. Numpy Cookbook by Eric