柔性数组的结构如何只能堆上生成

柔性数组是C99的扩展，简而言之就是一个在struct结构里的标识占位符（不占结构struct的空间）。

声明

typedef struct zero_array
{
    size_t len;
    void * array[0];
}zero_array_t;

大小

可以用sizeof 看看其大小

printf("%d\n",sizeof(zero_array_t));//Debian IA 32 下输出4

可以看到其array并没有占用空间。

申请空间

zero_array_t *ptr = (zero_array_t *)malloc(sizeof(zero_array_t)+sizeof(void *)*len);

zero_array_t 后面跟着一块len的数组，内存布局有兴趣的同学会画一下。

 

引用

柔性数组是特殊的数组，可以类似数组的方式引用。

printf("addr = %p\t",ptr->array[i]);

释放

由于分配是柔性数组的内存与结构体（相当于头部）一块分配的（一个malloc），所以只需要一个free即可。

void zero_array_free(zero_array_t *ptr)
{
    free(ptr);
}

柔性数组与指针

由于指针与数组的想通之处，其实也有如下的实现

typedef struct pointer_array
{
    size_t len;
    void * array;
}pointer_array_t;

柔性数组相对指针的实现来说有两个优点

1）可以看到指针是占用空间的，可以测得sizeof(pointer_array_t) ==8 ;

2）给pointer_array_t 的array需要一次malloc申请，释放也得单独free释放。

接下来的问题

ps：写这篇文字的目的是由于调试了一天的bug，发现bug与柔性数组相关。通过栈上分配变量内存，没有给结构体的柔性数组分配内存。

于是就思考如何强制某些柔性数组只能通过堆上分配内存。

我的第一想法为通过sizeof来判断array的大小，但失败了。

因为sizeof是编译时计算的，在编译期间(ptr->array) == 0;

不知道各位筒子有什么好的方法！

我的测试代码如下。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <memory.h>
#include <assert.h>
typedef struct zero_array
{
    size_t len;
    void * array[0];
}zero_array_t;

void zero_array_init(zero_array_t *ptr,size_t len)
{
    //assert(ptr && sizeof(ptr->array));
    assert(ptr && (ptr->array));
    ptr->len = len;
    memset(ptr->array,len,0);
}

zero_array_t * zero_array_new(size_t len)
{
    zero_array_t *ptr = \
    (zero_array_t *)malloc(sizeof(zero_array_t)+sizeof(void *)*len);
    if(ptr)
        zero_array_init(ptr,len);
    return ptr;
}
void zero_array_free(zero_array_t *ptr)
{
    free(ptr);
}
void zero_array_printf(zero_array_t *ptr)
{
    assert(ptr);
    printf("len = %d\n",ptr->len);
    int i = 0 ;
    for(; i < ptr->len; ++i)
    {
        printf("addr = %p\t",ptr->array[i]);
        if(!(i % 5))
            putchar('\n');

    }
    putchar('\n');
}
int 
main ( int argc, char *argv[] )
{
    //通过new生成的
    zero_array_t *new_zero = zero_array_new(10);
    zero_array_printf(new_zero);
    printf("%d\n",sizeof(zero_array_t));
    //通过非new
    zero_array_t nonew_zero;
    zero_array_init(&nonew_zero,10);
    zero_array_printf(&nonew_zero);


    return EXIT_SUCCESS;
}                /* ----------  end of function main  ---------- */