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零长数组，whatwhy

news 来源：原创 2024/5/16 12:11:36

GCC 在标准的 C/C++ 基础上做了有实用性的扩展, 零长度数组（Arrays of Length Zero）就是其中一个知名的扩展

1 what

struct Packet
{int state;int len;char arr[0]; // 这里的0长结构体就为变长结构体提供了非常好的支持
};

用途：定义数据结构时非常有用，满足需要变长度的结构体，创建结构体对象时，可根据实际的需要指定这个可变
长数组的长度，并分配相应的空
用法如上：声明一个长度为0的数组，是的结构体是可变长的，对于编译器来说，长度为0的数组不占用空间，只是一个偏移量，数组名代表了一个不可修改的地址常量

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>struct buffer
{int len;char a[0];
};int main(void)
{struct buffer *buf;buf = (struct buffer *)malloc(sizeof(struct buffer) + 20);buf->len = 20;strcpy(buf->a, "hello\\n"); // 再加一个\表示不是转义字符puts(buf->a);               //标准设备输出 hello\n// puts 函数输出字符串自动换行输出free(buf);return 0;
}

我们使用 malloc 申请一片内存，大小为 sizeof(buffer) + 20，即24个字节大小。其中4个字节用来存储结构体指针 buf 指向的结构体类型变量，另外20个字节空间，才是我们真正使用的内存空间。我们可以通过结构体成员 a，直接访问这片内存
通过这种灵活的动态内存申请方式，这个 buffer 结构体表示的一片内存缓冲区，就可以随时调整，可大可小。这个特性，在一些场合非常有用。
比如，现在很多在线视频网站，都支持多种格式的视频播放：标清、高清、超清、蓝光甚至4K。如果我们本地程序需要在内存中申请一个 buffer 用来缓存解码后的视频数据，那么，不同的播放格式，需要的 buffer 大小是不一样的。如果我们按照 4K 的标准去申请内存，那么当播放标清视频时，就用不了这么大的缓冲区，白白浪费内存。而使用变长结构体，我们就可以根据用户的播放格式设置，灵活地申请不同大小的 buffer，大大节省了内存空间

2 why

问什么不用指针代替零长数组？
数组名在作为函数参数传递时，确实传递的是一个地址，但数组名绝不是指针，两者不是同一个东西。数组名用来表征一块连续内存存储空间的地址，是个常量，表示一个地址，而指针是一个变量，编译器要给它单独再分配一个内存空间，用来存放它指向的变量的地址

#include <stdio.h>struct buffer1
{int len;int a[0];
};
struct buffer2
{int len;int *a;
} __attribute__((packed)); // 将结构体压实int main(void)
{printf("buffer1: %ld\n", sizeof(struct buffer1)); // buffer1: 4printf("buffer2: %ld\n", sizeof(struct buffer2)); // buffer2: 12return 0;
}

数组名在作为函数参数传递时，确实传递的是一个地址，但数组名绝不是指针，两者不是同一个东西。数组名用来表征一块连续内存存储空间的地址，而指针是一个变量，编译器要给它单独再分配一个内存空间，用来存放它指向的变量的地址
而数组名，编译器不会再给其分配一个存储空间的，它仅仅是一个符号，跟函数名一样，用来表示一个地址

而数组名，编译器不会再给其分配一个存储空间的#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>typedef struct student
{int num;       // 学号char name[20]; // 姓名char sex;      // 性别
} student;typedef struct class
{char *teacher;int class_id;student students[];
} class;int main()
{class *classA;classA = (class *)malloc(sizeof(class) + sizeof(student) * 5);// 遍历学生赋值for (int i = 0; i < 5; i++){classA->students[i].num = 230580 + i;printf("请输入学号为%d的姓名:\n", classA->students[i].num);scanf("%s", classA->students[i].name);}// 遍历学生输出for (int i = 0; i < 5; i++){printf("学号%d的姓名是%s:\n", classA->students[i].num, classA->students[i].name);}// 释放资源free(classA);classA = NULL; // 置空return 0;
}

用指针来写

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>typedef struct student
{int num;       // 学号char name[20]; // 姓名char sex;      // 性别
} student;typedef struct class
{char *teacher;int class_id;student *students;
} class;int main()
{class *classA;classA = (class *)malloc(sizeof(class));classA->students = (student *)malloc(sizeof(student) * 5);// 遍历学生赋值for (int i = 0; i < 5; i++){classA->students[i].num = 230580 + i;printf("请输入学号为%d的姓名:\n", classA->students[i].num);scanf("%s", classA->students[i].name);}// 遍历学生输出for (int i = 0; i < 5; i++){printf("学号%d的姓名是%s:\n", classA->students[i].num, classA->students[i].name);}// 释放资源free(classA->students);classA->students = NULL;free(classA);classA = NULL;return 0;
}