cpp 空数组声明答案

【问题标题】：cpp empty array declarationcpp 空数组声明
【发布时间】：2013-03-19 08:27:15
【问题描述】：

您好，我有以下测试代码，我对 cpp 感到困惑。

如果您在 library.h 中声明一个带有空元素子句的数组 .. 编译器会选择什么？它也不抱怨，我用的是 Cygwin。
在 library.cpp 中，我将值分配给两个元素，编译器是否假设一个包含一个元素的数组，而我将第二个元素写入数组范围之外？

图书馆.h

#ifndef LIBRARY_H
#define LIBRARY_H

class library {

public:
    void print();
    char a[];
};

#endif

库.cpp

#include <stdio.h>
#include "library.h"

void library::print() {
    a[0] = 'a';
    printf("1. element: %d\n", a[0]);
    a[1] = 'b';
    printf("2. element: %d\n", a[1]);
}

client.cpp

#include <stdio.h>
#include "library.h"

void execute();
library l;

int main() {
    l = library();
    l.print();
    return 0;
}

生成文件

OPTIONS=-Wall

all: main

run: main
        ./main.exe

main: client.o library.o
        g++ $(OPTIONS) -o main $^

library.o: library.cpp library.h
        g++ $(OPTIONS) -c $<

.cpp.o:
        g++ $(OPTIONS) -c $<

clean:
        rm -r *.o

【问题讨论】：

如果你在 valgrind 下执行它会发生什么？ :)

标签： c++

【解决方案1】：

没有称为 C/C++ 的语言，因此您的 Q 不能同时标记。
由于您使用的是类，您的程序只能是 C++ 而不是 C。

public:
     void print();
     char a[];

此代码在 C++ 中完全是非法的。 C++ 中的数组大小需要是正的编译时间常数。解决方法是替换为：

public:
      void print();
      std::string a;

注意声明，

char a[];

在 c99 中有效并且被称为不完整数组类型，C 标准保证a 可以存储至少一个char 类型的元素。这在 C++ 中无效。 C++ 标准不允许这些。仅仅因为两者是不同的语言。

【讨论】：

当你把它变成一个字符串时，这个a[0]='a'; 不起作用。替换为a="ab"，则可以在printf语句中以a[0]和a[1]的身份访问
@balki：为什么是printf？为什么不std::cout？
声明char a[]在C++中也是合法的，也是一个不完整的数组类型。不同的是，在 C++ 中，all 类成员必须是完整类型；在 C98（但不是 C90）中，有一个特殊的例外情况，它允许结构的 last 元素是不完整的数组类型（对您可以对结果结构执行的操作有限制）。并且编译器不为它保留任何内存；结构的大小就好像这个元素不存在一样（除非它增加了结构的对齐要求）。
@balki 您不能分配给它，因为它具有数组类型。（在他的情况下，您也不能分配给数组成员，因为它们不存在。）

【解决方案2】：

首先，它不是合法的 C++。这是一个古老的 hack，C 只做在 C98 中是合法的。基本思路是这样的struct只能动态分配（使用malloc），但是你分配之后的对象需要大量内存。所以你会做类似malloc( sizeof( library ) + strlen( s ) + 1 )。 hack 用于避免额外分配。

使用此 hack 的类不能与new 一起使用，也不它可以是成员还是基类。（它不能是 C，或者。）

你可以在 C++ 中模拟一下：

class Library
{
    //  ...
    char* buffer() { return reinterpret_cast<char*>( this + 1 );
    void* operator new( size_t n, size_t extra )
    {
        assert( n == sizeof( Library ) );
        return ::operator new( n + extra );
    }
};

但是请注意，与 C 解决方案不同的是，这存在以下风险：对齐问题。它适用于字符类型，而且如果班上的其他成员至少需要同样多的东西，就可以工作对齐作为缓冲区类型，但否则可能会失败。（这 g++ 中 std::basic_string 的实现使用它——并且如果用double 实例化，会在某些机器上崩溃。）

【讨论】：

【解决方案3】：

空数组声明一个长度为零的数组。它在 C 中通过将结构 S 放置在大于 sizeof(S) 的内存区域中，然后使用数组访问剩余内存来使用：

memory* ptr = malloc(sizeof(memory) + sizeof(char) * 10);
// you can now manipulate ptr->a as an array of 10 elements

这是一个在 C++ 中用处不大的技巧。只需使用 std::vector 代替。

【讨论】：

这也不是“把戏”。它被称为灵活数组成员，并记录在 C99 标准中，特别是 C99 §6.7.2.1-p18，正如 Armen 指出的那样，它对 C++ 来说是非标准的。

【解决方案4】：

它在 C 中通常称为struct hack。它使用了一种称为灵活数组成员的特性。

然而，这不是任何 C++ 标准规范的一部分。看看this question。

请注意，观察到某事明显有效并不意味着您可以依赖它可靠地工作。如果行为未定义，从技术上讲，任何事情都可能发生。包括猛禽突然攻击。

在 C++ 中，您可能会改用 std::vector<char> 或 std::string。

【讨论】：