结构体零长度数组的意义

来源：互联网发布：2016年中国车祸数据编辑：程序博客网时间：2024/06/05 17:30

在一些 C 语言编写的代码中，有时可以看到如下定义的结构：

typedef struct user_def
{
    char * name;
    int length;
    char bytes[0];
} user_def_t;

这个 bytes 是什么意思？我们知道 0 == sizeof(bytes)，那么 bytes 仅仅是为了定义结构的尾地址吗？

不是的。这里的 bytes 是作为扩展数组用的。请看如下代码：

int alloc_user_def_t(user_def_t * p, int length)
{
    p = (user_def_t)malloc(sizeof(user_def_t) + length);
    if (NULL == p)
    {
        return -1;
    }

    p->name = NULL;
    p->length = length;
    memset(p->bytes, 0, length);
    return 0;
}

是不是很酷？同样，也可以把 name 域的值附在结构后面：

int alloc_user_def_t(user_def_t * p, char * name, int length)
{
    p = (user_def_t)malloc(sizeof(user_def_t) + strlen(name) + length + 1);
    if (NULL == p)
    {
        return -1;
    }

    p->name = p + sizeof(user_def_t) + length;
    memcpy(p->name, name, strlen(name) + 1);   /* 别忘了'/0' */
    p->length = length;
    memset(p->bytes, 0, length);
    return 0;
}

总结：在某一结构末尾如定义类似 char bytes[0] 的零长数组，表示该结构不定长，可通过数组的方式进行扩展。结构中必包含一个长度信息。结构本身类似于一个信息头。同时，此结构只能通过堆方式分配内存。

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1.零长度数组不是所有的c标准都支持，gnu c支持，ansi c不支持，c++不支持。

2.可以把结构体中定义了零长度数组的地方视为结构体的结尾，在它之后最好不要再定义任何字段。因为零长度数组用来动态的添加数据，一旦添加数据后，零长度数组字段之后定义的字段如果之前赋了值，那么这个值就会被改掉。（结构体的里面的数据在内存中按顺序存储的。）

3.如何扩展：

可以直接使用数组方式添加信息：

p->bytes[0] = 'a';

p->bytes[1] = 'b';

也可以通过memcpy，strcpy等函数拷贝方式来添加。

4.等价写法：

typedef struct user_def{

char* name;

int length;

char bytes[];

}user_def_t;

把char bytes[0] 写成 char bytes[]也可以，但是这样写的话在slickedit里面调试时，查看结构体的成员时是看不到bytes[]这个成员的，写成bytes[0]的话就可以。

5.注意的问题：

因为结构体是可以扩展的，所以在给结构体分配内存时必须预先分配足够的内存，保证后面扩展时不会超过预先分配的内存的大小。比如

struct arr{
    int a;
    int buff[0];
};

int main (int argc, char *argv[])
{
    struct arr *ptr;
    ptr = (struct arr*)malloc(sizeof(struct arr));
    int* q=(int*)malloc(sizeof(int));
    int* k=(int*)malloc(sizeof(int));

    printf("%x %x %x /r/n",ptr,q,k);
    *q = 1;
    ptr->buff[0] = 2;
    ptr->buff[1] = 2;
    ptr->buff[2] = 2;
    ptr->buff[3] = 2;
    printf("%d/r/n",*q);
}

ptr指向结构体，q和k指向的int都是在堆里面分配的（ptr,q,k本身是在栈中分配的），分配的空间是16个字节（malloc好像默认是最小分16字节，如果大于16字节则按实际的分，在Slickedit和gcc下是这样，至于malloc的具体内存分配方法暂时没研究）。

printf("%x %x %x /r/n",ptr,q,k);的结果是6b0208 6b0218 6b0228，可以看出分了16个字节的空间。

当执行到ptr->buff[2] = 2;时，struct的最后四个字节的内容被置成了2. 接下来ptr->buff[3] = 2就把原来q指向的空间的内容置成了2，所以最后printf("%d/r/n",*q)的结果就是2了。