c - 什么是结构中的灵活数组成员？

Question

我正在用 C 编写数组列表。

我针对通用 header 定义了一个特定于实现的结构。

struct array_list_env {
    void **array;    // pointer to the array
    size_t capacity; // length of the array
    size_t size;     // number of occupied elements in the array
}

现在，当我尝试将 void **array 更改为 void *array[] 时，我得到了，

error: flexible array member not at end of struct

什么是灵活数组成员？

Answer 1

灵活的数组成员是没有指定大小的数组。该成员必须是该结构的最后一个成员。实际数组大小是在为结构分配内存时设置的。因此，它只有与动态分配一起使用才有意义。

例子:

#define ARRSIZE 10

struct FAM
{
    size_t sz;
    int arr[];   // Must be last struct member
};

struct FAM* fam = malloc(sizeof(struct FAM) + ARRSIZE * sizeof(int));

现在 fam->arr 是一个包含 ARRSIZE 元素的数组，您可以使用 fam->arr[index] 访问它。

更多代码如下:

struct FAM* famA = malloc(sizeof(struct FAM) + 10 * sizeof(int));
struct FAM* famB = malloc(sizeof(struct FAM) + 1000 * sizeof(int));

即使数组的大小不同，也会给你两个相同类型的指针。

So why would I use it?

看这段代码

struct FAM
{
    size_t sz;
    int arr[];
};

struct P
{
    size_t sz;
    int* p;
};

int getFAM(struct FAM* f, unsigned long x)
{
    return f->arr[x];
}

int getP(struct P* p, unsigned long x)
{
    return p->p[x];
}

这是做“相同”的两种方式。一个使用灵活的数组成员，另一个使用指针。

在 https://godbolt.org/ 上用 gcc -O2 编译我明白了

这表明灵活数组可以为您节省一个间接寻址，从而生成更快的代码。

它可以这样描述:如果是灵活的数组成员，数组与结构指针的偏移量是固定的，而如果是指向整数的指针成员，数组位于指针值所在的位置。因此，在第一种情况下，编译器可以直接使用“已知的固定偏移量”，但在第二种情况下，编译器必须先读取指针值，然后再读取数组数据。

注意:此示例适用于一个特定系统(又名编译器/cpu 类型)。在其他系统上，结果可能不同。