是否允许返回具有灵活数组成员的结构？

Question

GCC 编译函数返回一个具有灵活数组成员的结构。该标准在 6.7.2.1 中给出了如何处理此类结构的定义：

在大多数情况下，灵活数组成员被忽略。在 特别是，结构的大小就像灵活的数组 成员被省略，除了它可能有更多的尾随填充比 遗漏意味着。

由于具有灵活数组成员的结构的大小已知，因此根据 6.2.5 中给出的完整性定义，类型是完整的：

在翻译单元内的不同点，对象类型可能是 不完整（缺乏足够的信息来确定 该类型的对象）或完整的（具有足够的信息）。 37)

还有，6.5.2.2

表示被调用函数的表达式 96) 应具有类型 指向返回 void 或返回完整对象类型的函数的指针 不是数组类型。

所以使用灵活的数组成员返回structs 应该是合法的。

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如何修复下面的示例以使其正常工作（我需要具有灵活数组成员的堆栈分配结构）：

#include <stdio.h>

struct test{
    size_t sz;
    char data[];
};

struct test get_test(void){
    int sz = 5;
    char data[5] = "test";
    struct test test = {.sz = 5};
    //How to copy char data[5] into the struct test test?
    return test;
}

int main(void){
    struct test tst = get_test();
    printf("%s\n", tst.data);
}

Answer 1

如何修复下面的示例以使其正常工作（我需要堆栈 分配具有灵活数组成员的结构）：

灵活的数组成员允许对结构和 FAM 进行单一动态分配。 （你不能有一个堆栈分配结构和动态FAM——如果你想这样做，不要使用FAM，而是使用data的指针。）要分配和使用FAM，你需要改变你的函数返回一个指向struct test类型的指针（例如struct test*），然后为get_test中的"test"声明和分配存储空间，并返回一个指向分配块的指针，例如

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

struct test {
    size_t sz;
    char data[];
};

struct test *get_test (void)    /* declare as type struct test* */
{
    size_t sz = 5;
    char data[] = "test";

    /* allocate storage for struct + FAM */
    struct test *test = malloc (sizeof *test + sizeof data);
    if (!test)
        return NULL;

    test->sz = sz;                              /* assign sz */
    memcpy (test->data, data, sizeof data);     /* copy data */

    return test;
}

int main (void) {

    struct test *tst = get_test();

    printf ("test->sz   : %zu\ntest->data : %s\n", tst->sz, tst->data);

    free (tst);     /* don't forget to free what you allocate */
}

使用/输出示例

$ ./bin/fam
test->sz   : 5
test->data : test

Answer 2

是的，返回这样的值是有效的 C，但不会复制任何数组元素。自动变量的行为就好像它确实分配了一个长度为 1 的数组（因为 0 的数组长度在标准 C 中是无效的），但是对 .data[0] 的访问将具有 UB - 实际的 size的对象可能包括 .data[0] 甚至更多的连续元素 - 或者不包括。(C11 6.7.2.1p18)。

不可能在标准C中定义一个在灵活数组成员中包含任何内容的自动变量（扩展可能并且确实存在）！

赋值也是有效的（因此也会返回），但在赋值之后，灵活的数组成员将再次包含不确定的值 (C11 6.7.2.1p25)。