零长数组（柔性数组、可变数组）的使用

最新推荐文章于 2022-05-20 10:01:14 发布

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本文探讨了定长数组与变长数组在内存管理上的差异。通过对比，指出定长数组可能导致内存冗余，而变长数组可以更有效地利用内存。介绍了如何使用变长数组在结构体中动态分配内存，从而减少内存浪费，并简化内存释放过程。此外，还阐述了变长数组在结构体中的应用及其对内存管理的影响。

说这个话题之前，先来谈谈定长数组。

定长数组

定长数组就是长度固定数组。比如我们收发报文的缓冲区，采用定长数组去表示：

typedef struct
{
	unsigned int meg_len;
	char msg_data[MSG_LEN];
} MsgBuffer;

这里MSG_LEN是固定大小的，比如，MSG_LEN = 1024；也就是说我们每次使用都至少要申请sizeof(int) + sizeof(char)*1024=1028个bytes，但是如果我们收发包小于1024怎么办？岂不就浪费了内存，导致数组冗余吗!

怎么解决呢？最直接的办法就是做成指针结构体，如下：

typedef struct
{
	unsigned int meg_len;
	char *msg_data;
} MsgBuffer;

这样就可以解决了，申请内存大小 = sizeof(int)+sizeof(char*)但是会带来其他问题，在使用时：

//内存申请
p_buffer = (MsgBuffer *)malloc(sizeof(MsgBuffer));
if(NULL != p_buffer){
	p_buffer->msg_len = cur_len;
	p_buffer->msg_data = (char*)malloc(sizeof(char *)*cur_len;
	if(NULL != p_buffer->msg_data){
		memcpy(p_buffer->data,data,cur_len);
	}
}
//内存释放
free(p_buffer->data);
free(p_buffer);
p_buffer = NULL;

这里产生了新的问题，就是需要两次申请内存，需要分别的管理，就需要释放两次，一不小心忘记释放，就会造成内存泄露。

变长数组

变长数组（variable-length array)，也简称VLA。
变长数组既数组大小待定的数组， C语言中结构体的最后一个元素可以是大小未知的数组，也就是所谓的0长度，所以我们可以用结构体来创建变长数组。

typedef struct
{
	unsigned int meg_len; //至少包含一个成员
	char msg_data[];	  //变长数组成员必须是结构体最后一个
} MsgBuffer;

使用

//内存申请
p_buffer = (MsgBuffer *)malloc(sizeof(MsgBuffer) + sizeof(int) * cur_len);
if(NULL != p_buffer){
	p_buffer->msg_len = cur_len;
	memcpy(p_buffer->data,data,cur_len);
}
//内存释放
free(p_buffer);
p_buffer = NULL;

此时就只用管理一次。

用途
它的主要用途是为了满足需要变长度的结构体，为了解决使用数组时内存的冗余和数组的越界问题。
用法
在一个结构体的最后，声明一个长度为空的数组，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,对于编译器而言，数组名仅仅是一个符号，它不会占用任何空间，它在结构体中，只是代表了一个偏移量，代表一个不可修改的地址常量！