什么是结构中的灵活数组成员？答案

【问题标题】：What is a flexible array member in a struct?什么是结构中的灵活数组成员？
【发布时间】：2021-08-13 08:43:50
【问题描述】：

我正在用 C 编写数组列表。

我针对通用标头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，

错误：灵活的数组成员不在结构的末尾

什么是灵活数组成员？

【问题讨论】：

这是一个结构体的成员，它是一个数组，但不包含许多元素。如果编译器不知道数组的大小，它如何知道将其他成员放在哪里？因此必须将其添加为最后一个成员，不能简单地使用sizeof(struct array_list_env) 来分配内存。
看看这个stackoverflow.com/questions/9722632/…把你的数组到底像这样 struct array_list_env { size_t capacity; // 数组长度 size_t size; // 数组中被占用的元素个数 void **array; // 指向数组的指针 }
您可以只输入问题“c 什么是灵活数组成员？”在您最喜欢的搜索引擎中或在书中查找。例如en.wikipedia.org/wiki/Flexible_array_member
除此之外，void *array[] 在结构中没有意义，因为你不能在那里声明不完整类型的数组。 void** 和 void(*)[] 仅在后者作为函数参数列表调整的一部分衰减为前者时才等效。但更一般地说，指针不是数组，数组也不是指针。
@Lundin：或者只是将鼠标悬停在标签上。但void * 并不完整；如果您将其设为非 FAM 数组，例如void * array[3] 这是完全有效的。它与void * * 不同且不兼容，但它是有效的。并且 void * [] 衰减到 void * * 但 void (*) [] 是（指向）数组的不完整和约束违规。

标签： c flexible-array-member

【解决方案1】：

灵活数组成员是没有指定大小的数组。该成员必须是结构的最后一个成员。为结构分配内存时会设置实际的数组大小。因此，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：

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。

那我为什么要使用它？

看看这段代码

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/ 上使用 gcc -O2 编译我得到

这表明灵活数组可以为您节省一个间接方法，从而生成更快的代码。

可以这样描述：在灵活数组成员的情况下，数组与结构指针的偏移量是固定的，而在指向 int 成员的情况下，数组位于指针值所指的位置。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，结果可能会有所不同。

【讨论】：