柔性数组
来源:互联网 发布:矩阵分块 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 21:29
对于二进制协议,需要定义一协议结构。
方法一:只定义协议头,或者定义协议头并用char data[1]定义协议体。
只定义协议头的方法不够直观,需要计算协议体地址;
而data[1]需要进行类型转换,其实也是计算协议体地址。
方法二:使用柔性数组。
协议定义如下:
struct protocol
{
uint32_t len;
uint32_t type;
uint16_t cmd;
byte data[];
};
不完整类型
在讲述柔性数组成员之前,首先要介绍一下不完整类型(incomplete type)。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。
6.2.5 Types
incomplete types (types that describe objects but lack information needed to determine their sizes).
C与C++关于不完整类型的语义是一样的。
基本上没有什么书介绍过不完整类型,很多人初次遇到这个概念时脑袋会一片空白。事实上我们在实际的工程设计中经常使用不完整类型,只不过不知道有这么个概念而已。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(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。
如何在结构体中存放一个长度动态的字符串?
方法一: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。当然也可以不分离字符串与结构体,需要按下面的方式进行操作:
char a[] = “hello world”;
struct test *PntTest = ( struct test* )malloc( sizeof( struct test ) + strlen( a ) + 1 );
strcpy( PntTest + 1, a );
( 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。
方法二:C89中可以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,所以这种方法有时候会出现编译错误。例如:
struct test
{
int a;
double b;
char c[0];
};
方法三:鉴于方法二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(sizeof test = 12),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。
使用方法:
struct test *PntTest = ( struct test* )malloc( sizeof( struct test ) + strlen( a ) + 1 );
strcpy( PntTest->c, a );
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[];
};
总结:
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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