struct char[0] 零长数组使用

最新推荐文章于 2023-12-08 09:15:00 发布

原创最新推荐文章于 2023-12-08 09:15:00 发布 · 410 阅读

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本文探讨了C语言中变长数组的限制，如不能返回变长数组的指针、增加栈溢出风险，并列举了若干不可用场景。然而，GCC允许在结构体中使用零长数组，作为一种特殊技巧，特别是在动态字符串处理和共享内存配置大小时。通过示例展示了如何在Str结构体中利用零长数组实现动态字符串功能。

在c中虽然支持了变长数组，但是在使用的时候还是会有诸多限制。比如分配在栈上，也就是说不能返回变长数组的指针，同时还增加了栈溢出的风险，以下是几种不能使用的场景。

不能使用extern声明的长度
在struct members中定义长度
在static变量中定义长度
在函数定义中定义长度

extern int n;
int A[n];                           // invalid: ﬁle scope VLA
extern int (*p2)[n];                // invalid: ﬁle scope VM
int B[100];                         // valid: ﬁle scope but not VM
void fvla(int m, int C[m][m]);      // valid: VLA with prototype scope
void fvla(int m, int C[m][m])       // valid: adjusted to auto pointer to VLA
{
    typedef int VLA[m][m];          // valid: block scope typedef VLA
    struct tag {
        int (*y)[n];                // invalid: y not ordinary identiﬁer
        int z[n];                   // invalid: z not ordinary identiﬁer
    };
    int D[m];                       // valid: auto VLA
    static int E[m];                // invalid: static block scope VLA
    extern int F[m];                // invalid: F has linkage and is VLA
    int (*s)[m];                    // valid: auto pointer to VLA
    extern int (*r)[m];             // invalid: r has linkage and points to VLA
    static int (*q)[m] = &B;        // valid: q is a static block pointer to VLA
    }

好在GCC 中允许使用零长数组，把它作为结构体的最后一个元素时可以实现一些特别的功能，比如我最近想在共享内存上通过参数来动态配置大小，就使用了这种技术。我们来看一个动态字符串的例子。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

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

int main()
{
  char *test = "this is a test";
  int len = strlen(test);
  printf("test=%s len=%d\n", test, len);
  Str *str = (Str*)malloc(sizeof(Str) + len * sizeof(char));
  strcpy(str->data, test);
  str->len = len;
  printf("s=%s,len=%d\n", str->data, str->len);
  return 0;
}

通过上述例子我们可以看出Str结构体中的data成功的指向了字符串的首地址，也没有非法访问的错误。