Linux下C结构体初始化
1、前言
今天在公司看一同事写的代码，代码中用到了struct，初始化一个struct用的是乱序格式，如下代码所示:
typedef struct _data_t {
int a;
int b;
}data_t;
data_t data = {
.a = 10,
.b = 20,
};
通常初始化一个结构体的方式是按序初始化，形如：data_t data={10,20}。感觉很好奇，如是上网百度一下，发现linux下struct初始化可以采用顺序和乱序两种方式，而乱序又有两种不同的形式。本文总结一下struct两种初始化方式的优缺点，并给出完整的测试程序。
2、顺序初始化
教科书上讲C语言结构体初始化是按照顺序方式来讲的，没有涉及到乱序的方式。顺序初始化struct必须要按照成员的顺序进行，缺一不可，如果结构体比较大，很容易出现错误，而且表现形式不直观，不能一眼看出各个struct各个数据成员的值。
3、乱序初始化
乱序初始化是C99标准新加的，比较直观的一种初始化方式。相比顺序初始化而言，乱序初始化就如其名，成员可以不按照顺序初始化，而且可以只初始化部分成员，扩展性较好。linux内核中采用这种方式初始化struct。
乱序初始化有两种方式，一种是用点（.）符号，一种是用冒号（：）。方式1是C99标准，方式2是GCC的扩展，强烈建议使用第一种方式。
4、测试程序
1 /*********************************
2 * linux下C语言结构体初始化方法
3 * @author Anker @date:2014/02/11
4 * *******************************/
5
6 #include <stdio.h>
7
8 //函数指针
9 typedef int (*caculate_cb)(int a, int b);
10 //结构体定义
11 typedef struct _oper {
12 int a;
13 int b;
14 caculate_cb cal_func;
15 } oper;
16 //加法函数定义
17 int add(int a, int b)
18 {
19 return (a+b);
20 }
21
22 int main()
23 {
24 int ret = 0;
25 //顺序初始化结构体1
26 oper oper_one = {10, 20, add};
27 //乱序初始化结构体2
28 oper oper_two = {
29 .b = 30,
30 .a = 20,
31 .cal_func = &add,
32 };
33 //乱序初始化结构体3
34 oper oper_three = {
35 cal_func:&add,
36 a:40,
37 b:20,
38 };
39 ret = oper_one.cal_func(oper_one.a, oper_one.b);
40 printf("oper_one caculate: ret = %d\n", ret);
41 ret = oper_two.cal_func(oper_two.a, oper_two.b);
42 printf("oper_two caculate: ret = %d\n", ret);
43 ret = oper_three.cal_func(oper_three.a, oper_three.b);
44 printf("oper_three caculate: ret = %d\n", ret);
45 return 0;
46 }
测试结果如下图所示：
5、参考资料
http://blog.csdn.net/adaptiver/article/details/7494081
C语言变长数组data[0]【总结】
1、前言
今天在看代码中遇到一个结构中包含char data[0]，第一次见到时感觉很奇怪，数组的长度怎么可以为零呢？于是上网搜索一下这样的用法的目的，发现在linux内核中，结构体中经常用到data[0]。这样设计的目的是让数组长度是可变的，根据需要进行分配。方便操作，节省空间。
2、data[0]结构
经常遇到的结构形状如下：
struct buffer
{
int data_len; //长度
char data[0]; //起始地址
};
在这个结构中，data是一个数组名；但该数组没有元素；该数组的真实地址紧随结构体buffer之后，而这个地址就是结构体后面数据的地址（如果给这个结构体分配的内容大于这个结构体实际大小，后面多余的部分就是这个data的内容）；这种声明方法可以巧妙的实现C语言里的数组扩展。
写个程序对比char data[0]，char *data, char data[]，如下所示：
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <string.h>
4 #include <stdint.h>
5
6 typedef struct
7 {
8 int data_len;
9 char data[0];
10 }buff_st_1;
11
12 typedef struct
13 {
14 int data_len;
15 char *data;
16 }buff_st_2;
17
18 typedef struct
19 {
20 int data_len;
21 char data[];
22 }buff_st_3;
23
24 int main()
25 {
26 printf("sizeof(buff_st_1)=%u\n", sizeof(buff_st_1));
27 printf("sizeof(buff_st_2)=%u\n", sizeof(buff_st_2));
28 printf("sizeof(buff_st_3)=%u\n", sizeof(buff_st_3));
29
30 buff_st_1 buff1;
31 buff_st_2 buff2;
32 buff_st_3 buff3;
33
34 printf("buff1 address:%p,buff1.data_len address:%p,buff1.data address:%p\n",
35 &buff1, &(buff1.data_len), buff1.data);
36
37 printf("buff2 address:%p,buff2.data_len address:%p,buff2.data address:%p\n",
38 &buff2, &(buff2.data_len), buff2.data);
39
40 printf("buff3 address:%p,buff3.data_len address:%p,buff3.data address:%p\n",
41 &buff3, &(buff3.data_len), buff3.data);
42
43 return 0;
44 }
从结果可以看出data[0]和data[]不占用空间，且地址紧跟在结构后面，而char *data作为指针，占用4个字节，地址不在结构之后。
3、实际当中的用法
在实际程序中，数据的长度很多是未知的，这样通过变长的数组可以方便的节省空间。对指针操作，方便数据类型的转换。测试程序如下：
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <string.h>
4 #include <stdint.h>
5
6 typedef struct
7 {
8 int data_len;
9 char data[0];
10 }buff_st_1;
11
12 typedef struct
13 {
14 int data_len;
15 char *data;
16 }buff_st_2;
17
18 typedef struct
19 {
20 int data_len;
21 char data[];
22 }buff_st_3;
23
24 typedef struct
25 {
26 uint32_t id;
27 uint32_t age;
28 }student_st;
29
30
31 void print_stu(const student_st *stu)
32 {
33 printf("id:%u,age:%u\n", stu->id, stu->age);
34 }
35
36 int main()
37 {
38 student_st *stu = (student_st *)malloc(sizeof(student_st));
39 stu->id = 100;
40 stu->age = 23;
41
42 student_st *tmp = NULL;
43
44 buff_st_1 *buff1 = (buff_st_1 *)malloc(sizeof(buff_st_1) + sizeof(student_st));
45 buff1->data_len = sizeof(student_st);
46 memcpy(buff1->data, stu, buff1->data_len);
47 printf("buff1 address:%p,buff1->data_len address:%p,buff1->data address:%p\n",
48 buff1, &(buff1->data_len), buff1->data);
49
50 tmp = (student_st*)buff1->data;
51 print_stu(tmp);
52
53 buff_st_2 *buff2 = (buff_st_2 *)malloc(sizeof(buff_st_2));
54 buff2->data_len = sizeof(student_st);
55 buff2->data = (char *)malloc(buff2->data_len);
56 memcpy(buff2->data, stu, buff2->data_len);
57 printf("buff2 address:%p,buff2->data_len address:%p,buff2->data address:%p\n",
58 buff2, &(buff2->data_len), buff2->data);
59
60 tmp = (student_st *)buff2->data;
61 print_stu(tmp);
62
63 buff_st_3 *buff3 = (buff_st_3 *)malloc(sizeof(buff_st_3) + sizeof(student_st));
64 buff3->data_len = sizeof(student_st);
65 memcpy(buff3->data, stu, buff3->data_len);
66 printf("buff3 address:%p,buff3->data_len address:%p,buff3->data address:%p\n",
67 buff3, &(buff3->data_len), buff3->data);
68
69 tmp = (student_st*)buff1->data;
70 print_stu(tmp);
71
72 free(buff1);
73
74 free(buff2->data);
75 free(buff2);
76
77 free(buff3);
78 free(stu);
79 return 0;
80 }
程序执行结果如下：
采用char *data，需要进行二次分配，操作比较麻烦，很容易造成内存泄漏。而直接采用变长的数组，只需要分配一次，然后进行取值即可以。
参考资料：
http://blog.csdn.net/maopig/article/details/7243646
char data[0]用法总结
struct MyData
{
int nLen;
char data[0];
}; 开始没有理解红色部分的内容，上网搜索下，发现用处很大，记录下来。
在结构中，data是一个数组名；但该数组没有元素；该数组的真实地址紧随结构体MyData之后，而这个地址就是结构体后面数据的地址（如果给这个结构体分配的内容大于这个结构体实际大小，后面多余的部分就是这个data的内容）；这种声明方法可以巧妙的实现C语言里的数组扩展。
实际用时采取这样：
struct MyData *p = (struct MyData *)malloc(sizeof(struct MyData )+strlen(str))
这样就可以通过p->data 来操作这个str。
示例：
#include <iostream>
using namespace std;
struct MyData
{
int nLen;
char data[0];
};
int main()
{
int nLen = 10;
char str[10] = "123456789";
cout << "Size of MyData: " << sizeof(MyData) << endl;
MyData *myData = (MyData*)malloc(sizeof(MyData) + 10);
memcpy(myData->data, str, 10);
cout << "myData's Data is: " << myData->data << endl;
free(myData);
return 0;
}
输出：
Size of MyData: 4
myData's Data is: 123456789
由于数组没有元素，该数组在该结构体中分配占用空间，所以sizeof(struct Mydata) = 4。
malloc申请的是14个字节的连续空间，它返回一个指针指向这14个字节，强制转换成struct INFO的时候，前面4个字节被认为是Mydata结构，后面的部分拷贝了“123456789”的内容。
在读程序中经常会看到这样的定义char data[0]，这是一个什么样的用法，有什么好处，在哪些地方用到？
本文的主要目的就是阐明这个定义的作用，以及适用范围，这需要对指针的概念和操作系统的内存模型有一个情形的认识。
首先看一段程序：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct _Info
{
int i;
char data[0];
}Info;
int main(int argc, char* argv[])
{
printf("%d/n",sizeof(Info));
return 0;
}
程序的执行结果是：4。整数i就占了4个字节，这表明data没有占用空间。data是一个数组名；该数组没有元素；该数组的真实地址紧随结构体Info之后；这种声明方法可以巧妙的实现C语言里的数组扩展。
记住上面的结构体不同于：
typedef struct _Info
{
int i;
char* data;
}Info;
这个结构体占用8个字节的空间，因为指针类型要占用4个字节的空间。
再看一个例子：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct _Info
{
int i;
char data[0];
}Info;
int main(int argc, char* argv[])
{
char buf[10] = "123456789";
void* p = NULL;
printf("%d/n",sizeof(Info));
Info* info = (Info*)malloc(sizeof(Info) + 10);
p = (void*)info->data;
printf("addr of info is %p. addr of data is %p ./n", info, p);
strcpy((char*)p, buf);
printf("%s/n", (char*)p);
return 0;
}
程序的执行结果见下图：
可知，data的地址是紧随结构体之后的。
