【C语言进阶】柔性数组
目录
- 一：柔性数组的特点
- 二：柔性数组的使用
- 三：模拟实现柔性数组
在C99中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做柔性数组成员
以下是柔性数组的两种写法：
//写法一：
struct S
{
int n;
char c;
char arr[];//数组大小没有写说明它的大小是未知的 - - 柔性数组成员
};
//写法二：
struct S
{
int n;
char c;
char arr[0];//0也说明它的大小是未知的 - - 柔性数组成员
};
一：柔性数组的特点
- 结构体中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员
sizeof返回的这种结构体大小不包括柔性数组的大小- 包含柔性数组成员的结构体用
malloc函数进行动态内存分配，并且分配的内存应该大于结构体的大小，以适应柔性数组的预期大小。
//利用malloc进行空间分配
struct S
{
int n;
char arr[];//数组大小没有写说明它的大小是未知的 - - 柔性数组成员
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S));
struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 10 * sizeof(char));//后面的10 * sizeof(char)就是为arr数组开辟的
return 0;
}
二：柔性数组的使用
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct S
{
int n;
char arr[];//数组大小没有写说明它的大小是未知的 - - 柔性数组成员
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S));
struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 10 * sizeof(char));//后面的10 * sizeof(char)就是为arr数组开辟的
if (ps == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
//使用
ps->n = 100;
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
ps->arr[i] = 'a';
}
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%c ", ps->arr[i]);
}
//增容
struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + 20 * sizeof(char));
if (ptr == NULL)
{
perror("realloc");
return 1;
}
else
{
ps = ptr;
}
//释放
free(ps);
ps = NULL;
return 0;
}
三：模拟实现柔性数组
struct S
{
int n;
char* arr;
};
int main()
{
struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));
if (ps == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
//为arr开辟指向的空间
ps->arr = (char*)malloc(sizeof(char) * 10);//开辟10个字符型的空间
if (ps->arr == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
//使用
ps->n = 100;
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
ps->arr[i] = 'a';
}
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%c ", ps->arr[i]);
}
//增容
char* ptr = (char*)realloc(ps->arr, sizeof(char) * 20);
if (ptr == NULL)
{
perror("realloc");
return 1;
}
else
{
ps->arr = ptr;
}
//使用
for (i = 0; i < 20; i++)
{
*((ps->arr)+i) = 'b';
}
for (i = 0; i < 20; i++)
{
printf("%c ", *((ps->arr) + i));
}
//释放
free(ps->arr);
ps->arr = NULL;
free(ps);
ps = NULL;
return 0;
}
常规的柔性数组，只需要malloc一次，free一次，并且空间是连续的，而模拟实现的柔性数组需要malloc两次，free两次，并且空间可能不连续。malloc的次数越多，越容易出错，可能出现忘记释放导致内存泄漏问题。此外，malloc的次数越多，产生的内存碎片就越多，内存利用率就会下降，造成内存空间浪费，malloc次数越少，产生的北村碎片就越少，内存利用率就会增加，会避免内存空间浪费。并且空间连续的情况下，访问数据的时候效率就会更高。
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