C语言变长数组data[0]【总结】

Myth丶恋晨 2022-04-24 05:38 157阅读 0赞

**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：

![212314244022730.jpg][]

**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：

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <stdint.h>
    
    typedef struct
    {
        int data_len;
        char data[0];
    }buff_st_1;
    
    typedef struct
    {
        int data_len;
        char *data;
    }buff_st_2;
    
    typedef struct 
    {
        int data_len;
        char data[];
    }buff_st_3;
    
    typedef struct 
    {
        uint32_t id;
        uint32_t age;
    }student_st;
    
    
    void print_stu(const student_st *stu)
    {
        printf("id:%u,age:%u\n", stu->id, stu->age);
    }
    
    int main()
    {
        student_st *stu = (student_st *)malloc(sizeof(student_st));
        stu->id = 100;
        stu->age = 23;
    
        student_st *tmp = NULL;
    
        buff_st_1 *buff1 = (buff_st_1 *)malloc(sizeof(buff_st_1) + sizeof(student_st));
        buff1->data_len = sizeof(student_st);
        memcpy(buff1->data, stu, buff1->data_len);
        printf("buff1 address:%p,buff1->data_len address:%p,buff1->data address:%p\n",
            buff1, &(buff1->data_len), buff1->data);
    
        tmp = (student_st*)buff1->data;
        print_stu(tmp);
    
        buff_st_2 *buff2 = (buff_st_2 *)malloc(sizeof(buff_st_2));
        buff2->data_len = sizeof(student_st);
        buff2->data = (char *)malloc(buff2->data_len);
        memcpy(buff2->data, stu, buff2->data_len);
        printf("buff2 address:%p,buff2->data_len address:%p,buff2->data address:%p\n",
            buff2, &(buff2->data_len), buff2->data);
    
        tmp = (student_st *)buff2->data;
        print_stu(tmp);
    
        buff_st_3 *buff3 = (buff_st_3 *)malloc(sizeof(buff_st_3) + sizeof(student_st));
        buff3->data_len = sizeof(student_st);
        memcpy(buff3->data, stu, buff3->data_len);
        printf("buff3 address:%p,buff3->data_len address:%p,buff3->data address:%p\n",
            buff3, &(buff3->data_len), buff3->data);
    
        tmp = (student_st*)buff1->data;
        print_stu(tmp);
    
        free(buff1);
    
        free(buff2->data);
        free(buff2);
    
        free(buff3);
        free(stu);
        return 0;
    }

程序执行结果如下：![212322263096473.png][]  
  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。

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