声明零大小的向量

Question

以下内容是什么意思？

struct foo
{
...
char  bar[0];    // Zero size???
};

我问了我的同事，他们告诉我这与写void* bar是一样的。

据我所知，C指针只是一个4字节的变量（至少在32位机器上）。编译器如何知道bar [0]是一个指针（因此长度为4个字节）？这只是语法糖吗？

- Emiliano

Answer 1

你的同事说谎了。 （可能不是故意的，所以不要对他们生气或其他任何事情。）

这被称为柔性数组成员，在C99中写作char bar [];，而在C89中写作char bar [1];，有些编译器可以让你写成char bar [0];。 基本上，你只使用指向结构体的指针，并在末尾分配它们所有额外的空间：

const size_t i = sizeof("Hello, world!");
struct foo *p = malloc(offsetof(struct foo, bar) + i);
memcpy(p->bar, "Hello, world!", i);
// initialize other members of p
printf("%s\n", p->bar);

这样，p->bar 存储的字符串大小不受数组声明限制，但仍然在与其余struct相同的分配中完成（而不需要成员为char *并需要两个malloc和两个free来设置它）。

- Chris Lutz

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啊，现在我明白了。这样结构实例就包含在连续的内存区域中。如果 "bar" 是一个指针，那么它会指向另一个内存块。因此，灵活数组允许用单个 memcopy 复制结构，例如。我发现这种结构在Linux内核中存在，实际上，从内核空间到用户空间的复制只使用了一个memcopy。 - Emiliano

除了单个的“memcpy”（这是一个很大的优点），它还只需要单个的“malloc”（如果它是一种你需要制造许多对象的类型，那么这可能会相对昂贵）。@happy_emi - Chris Lutz

当然可以。 （顺便说一下，我是指copy_to_user，而不是memcpy。只是为了记录。） - Emiliano

Answer 2

克里斯的回答是正确的，但我可能会稍微不同地分配对象。

int n = ...; // number of elements you want
struct foo *p = malloc(offsetof(struct foo, bar[n]));

然后使用迭代器遍历它

for (int i = 0; i < n; ++i) {
  p->bar[i] = ...;
}

重点是Chris的答案有效，因为sizeof(char)==1，但对于另一种类型，您必须明确乘以sizeof *bar。

- Alex Budovski

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我忘记在哪里看到过 offsetof(struct foo, bar[n]) 技巧，但感谢提醒。这比我的版本好多了。 - Chris Lutz

@Chris，也许是雷蒙德的博客？ - Alex Budovski

Answer 3

这应该是一个编译时错误！只有动态分配的数组可以分配为0大小。

- Armen Tsirunyan

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一些（懒惰的？）编译器在 C99 标准化 char bar[]; 语法之前，允许人们声明可变数组成员为 char bar[0];。所以这可能不是一个错误。 - Chris Lutz

Answer 4

数组也可以通过指针访问（索引是隐式指针）。 所以我怀疑，如果他们告诉你这样做，这将被解释为一个指针。由于它是一个零长度的数组，它可能会指向下一个值（我希望在那个结构体中有一些东西跟随？）。

这只是怀疑，不是知识。 :)

虽然这不是你想要做的事情... 如果他们想要一个指针，他们应该使用一个指针。如果他们不能告诉你为什么它存在，那么它就不应该存在。

- Kissaki

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我想给一个标签命名。但是该字段在结构的底部声明。 - Emiliano