我们可以有一个可变长度数组类型的结构元素吗？ [复制]

Question

我们可以声明一个可变长度的结构元素吗？

条件如下：

typedef struct
{
   uint8_t No_Of_Employees;
   uint8_t Employee_Names[No_Of_Employees][15];
}st_employees;

Answer 1

如果在 C99 或 C11 中编码，您可能希望使用 flexible array members（您没有给出明确的维度，但您应该在运行时有一个关于它的约定）。

 typedef struct {
    unsigned No_Of_Employees;
    char* Employee_Names[]; // conventionally with No_of_Employees slots
 }st_employees;

对于任何数组，灵活数组成员的每个槽都有固定的大小。我正在使用指针（例如，我的 Linux/x86-64 机器上的 8 个字节）。

^{（在 C99 标准之前的旧编译器中，您可以尝试提供 0 维度，例如 char* Employee_Names[0];，即使它违反标准）}

然后您将使用例如分配这样的结构

 st_employees* make_employees(unsigned n) {
    st_employees* s = malloc(sizeof(s_employees)+n*sizeof(char*));
    if (!s) { perror("malloc make_employees"); exit(EXIT_FAILURE); };
    s->No_of_Employees = n;
    for (unsigned i=0; i<n; i++) s->Employe_Names[i] = NULL;
    return s;
 }

你可能会使用它（strdup(3) 在堆中复制一个字符串）

 st_employees* p = make_employees(3);
 p->Employee_Names[0] = strdup("John");
 p->Employee_Names[1] = strdup("Elizabeth");
 p->Employee_Names[2] = strdup("Brian Kernighan");

您需要一个void destroy_employee(st_employee*e) 函数（留给读者作为练习）。它可能应该在每个e->Employee_Names[i] 循环i 到free，然后是free(e);...

不要忘记记录有关内存使用的约定（谁负责调用malloc 和free）。阅读有关C dynamic memory allocation 的更多信息（并害怕memory fragmentation 和buffer overflows 以及任何其他undefined behavior）。

如果使用早于 GCC 5 的 GCC，请务必使用 gcc -std=c99 -Wall 进行编译，因为旧 GCC 4 编译器的默认标准是 C89。对于较新的编译器，请询问所有警告以及更多警告，例如gcc -Wall -Wextra...

Answer 2

TL;DR 回答 - 不，你不能。

为了详细说明，让我引用C11，第 §6.7.2.1 章，Structure and union specifiers（强调我的）

结构或联合的成员可以有任何完整的对象类型除了 可变修饰类型。 [...]

而且，VLA 是可变修改类型。

但是，引用同一标准，关于flexible array member

作为一种特殊情况，具有多个命名成员的结构的最后一个元素可能 数组类型不完整；这称为灵活数组成员。 [...]

所以，你可以做类似的事情

typedef struct
{
   uint8_t No_Of_Employees;
   uint8_t* Employee_Names[];
}st_employees;

以后，您可以在运行时将内存动态分配给Employee_Names（以及Employee_Names[i]）并加以利用。

Answer 3

没有，

当你定义一个结构体时，必须确认它的大小，这样当你声明一个该结构体类型的变量时，就可以为该变量分配内存。

想想这个场景。当您要声明st_employees 类型的变量p 时，由于尚未设置No_Of_Employees，因此未确定变量p 的大小，因此无法为该变量分配内存。但是你不能在不声明st_employees 类型的变量的情况下设置No_Of_Employees。这是一个悖论。

Answer 4

据我了解，这是不可能的；用不同的字段定义结构的一个字段是不可能的。

Answer 5

您可以通过如下方式进行动态分配：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define SIZE_OF_ELEM 15
#define uint8_t char 
typedef struct
{
   uint8_t No_Of_Employees;
   uint8_t **Employee_Names;
}st_employees;

int main()
{
    int i;
    st_employees emps;
    emps.No_Of_Employees = 2; //number of elements
    // allocate the number of elements
    emps.Employee_Names = malloc(emps.No_Of_Employees);
    for (i=0; i < emps.No_Of_Employees; i++)
    {
        // allocate each element
        emps.Employee_Names[i] = malloc(SIZE_OF_ELEM);
        // fill the element with some data
        sprintf(emps.Employee_Names[i], "emp_n%d", i);
    }
    // show the content
    for (i=0; i<emps.No_Of_Employees; i++)
    {
        printf("Employee %d content: %s\n", i, emps.Employee_Names[i]);
    }
    return 0;
}

当然这是一个例子，你必须检查分配，精确类型的大小和释放内存。

请注意，此方法允许创建可以具有不同类型的对象集合，并且无需使用任何特定的 C 编译器版本或选项。

但是，在非常基本的情况下（如在 OP 示例中），它不是更好的解决方案，因为它会分割内存（每个对象分配一次）。所以请谨慎使用。