柔性数组是如何实现动态长度且在编程中灵活应用的？

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@TOC 性能数组也许你从未听说过性能数组（flexible array）这个概念，但它是实际存在的。在C99标准中，结构体中的最后一个元素可以是未指定大小的数组，这种数组就称为性能数组成员。它允许数组的大小在编译时未知，从而提高了内存使用效率。

例如：cstruct example { int a; int b; int flexibleArray[0]; // 性能数组};

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柔性数组

也许你从来没有听说过柔性数组（flexible array）这个概念，但是它确实是存在的。 C99 中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做『柔性数组』成员。

例如：

struct { int n; float s; int arr[];//柔性数组成员//是结构体的成员变量，但是是数组 }; int main() { return 0; }

有些编译器会报错无法编译可以改成：

struct { int n; float s; int arr[0];//这里做了改动，柔性数组成员 }; int main() { return 0; }

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1.1 柔性数组的特点：

• 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
• sizeof 返回的结构大小不包括柔性数组的内存。
• 包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大 小，以适应柔性数组的预期大小。

例如：

struct S { int n;//4 float s;//4 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。 int arr[];//柔性数组成员 }; int main() { printf("%d\n",sizef(struct S));//输出的结果是8 sizeof返回的结构大小不包括柔性数组的内存 }

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1.2 柔性数组的使用

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> struct S { int n;//4 float s;//4 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。 int arr[];//柔性数组成员//是结构体的成员变量，但是是数组 }; int main() { //printf("%d\n",sizef(struct S));//8 sizeof返回的结构大小不包括柔性数组的内存 //struct S s;//不包含arr柔性数组的空间，这时就需要借助malloc来开辟空间 //为柔性数组arr开辟4个整型元素的连续空间 struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + sizeof(int) * 4); //检查 if (ps == NULL) { //…… return 1; } //使用 ps->n = 100; ps->s = 5.5f; int i = 0; for (i = 0; i < 4; i++) { scanf("%d", &(ps->arr[i])); } printf("%d %f\n", ps->n, ps->s); for (i = 0; i < 4; i++) { printf("%d", ps->arr[i]); } //修改柔性数组成员arr的内存空间 struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + 5 * sizeof(int)); if (ptr != NULL) { ps = ptr; ptr = NULL; } //……使用 //释放 free(ps); ps = NULL;

运行结果：

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1.3 柔性数组的优势

上述的struct结构也可以设计为：

//代码2//结构体包含一个指针，指针指向malloc开辟的空间 struct S { int n; float s; int* arr;//arr指向的空间malloc，数据都放在堆上以保持和上面代码一致 }; int main() { struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S)); if (ps == NULL) return 1; ps->n = 100; ps->s = 5.5f; int* ptr = (int*)malloc(4 * sizeof(int)); if (ptr == NULL) { return 1; } else { ps->arr = ptr; } //使用 int i = 0; for (i = 0; i < 4; i++) { scanf("%d", &(ps->arr[i])); } //调整空间 //……relloc //打印 printf("%d\n", ps->n); printf("%f\n", ps->s); for (i = 0; i < 4; i++) { printf("%d ", ps->arr[i]); } //释放 free(ps->arr); ps->arr = NULL; free(ps); ps = NULL; return 0; }

上述代码1和代码2可以实现同样的功能，但是方法1的实现有两个好处：

• 第一个好处是：方便内存释放

如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回给用户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了，并返回给用户一个结构体指针，用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。

• 第二个好处是：这样有利于访问速度

方法2，struct开辟的空间和malloc开辟的空间不一定是连续的，会有内存碎片（内存与内存之间的间隙）

方法1，一次性将struct内部的结构体成员的空间都开辟好了，是一块连续的空间

连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。（其实，我个人觉得也没多高了，反正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址）

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结语：

这里我们关于柔性数组的内容就介绍完了， 文章中某些内容我们之前有介绍，所以只是一笔带过，还请谅解。 希望以上内容对大家有所帮助