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结构体最后的长度为0或1数组的作用--零长数组

时间:2015-08-17 21:18:08      阅读:167      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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其实很早在看LINUX下就看到这个东西,后来在李先静的《系统程序员成长计划》里看到了类似的定义,于是心里想着总结一下,结果发现网上已经有牛人总结的很好了,于是乎就转了过来,谢谢你们的分享,这是我前进的动力!

同时,需要引起注意的:ISO/IEC 9899-1999里面,这么写是非法的,这个仅仅是GNU C的扩展,gcc可以允许这一语法现象的存在。(C99允许。微软的VS系列报一个WARNING,即非常的标准扩展。)

结构体最后使用0或1的长度数组的原因,主要是为了方便的管理内存缓冲区,如果你直接使用指针而不使用数组,那么,你在分配内存缓冲区时,就必须分配结构体一次,然后再分配结构体内的指针一次,(而此时分配的内存已经与结构体的内存不连续了,所以要分别管理即申请和释放)而如果使用数组,那么只需要一次就可以全部分配出来,(见下面的例子),反过来,释放时也是一样,使用数组,一次释放,使用指针,得先释放结构体内的指针,再释放结构体。还不能颠倒次序。

其实就是分配一段连续的的内存,减少内存的碎片化。

在Linux系统里,/usr/include/linux/if_pppox.h里面有这样一个结构:

struct pppoe_tag 
{
    __u16 tag_type;
    __u16 tag_len;
    char  tag_data[0];
} __attribute ((packed));

  最后一个成员为可变长的数组,对于TLV(Type-Length-Value)形式的结构,或者其他需要变长度的结构体,用这种方式定义最好。使用起来非常方便,创建时,malloc一段结构体大小加上可变长数据长度的空间给它,可变长部分可按数组的方式访问,释放时,直接把整个结构体free掉就可以了。例子如下:

struct pppoe_tag *sample_tag;
__u16 sample_tag_len = 10;
sample_tag = (struct pppoe_tag *)malloc(sizeof(struct pppoe_tag)+sizeof(char)*sample_tag_len);
sample_tag->tag_type = 0xffff;
sample_tag->tag_len = sample_tag_len;

sample_tag->tag_data[0]=....
...

  释放时:

free(sample_tag);

  是否可以用 char *tag_data 代替呢?其实它和 char *tag_data 是有很大的区别,为了说明这个问题,我写了以下的程序:

struct tag1
{
	int a;
	int b;
}__attribute ((packed));

struct tag2
{
    int a;
    int b;
    char *c;
}__attribute ((packed));

struct tag3
{
    int a;
    int b;
    char c[0];
}__attribute ((packed));

struct tag4
{
    int a;
    int b;
    char c[1];
}__attribute ((packed));

  从上面程序和运行结果可以看出:tag1本身包括两个32位整数,所以占了8个字节的空间。tag2包括了两个32位的整数,外加一个char *的指针,所以占了12个字节。tag3才是真正看出char c[0]和char *c的区别,char c[0]中的c并不是指针,是一个偏移量,这个偏移量指向的是a、b后面紧接着的空间,所以它其实并不占用任何空间。tag4更加补充说明了这一点。所以,上面的struct pppoe_tag的最后一个成员如果用char *tag_data定义,除了会占用多4个字节的指针变量外,用起来会比较不方便。

两种方法的实现对比

方法一,创建时,可以首先为struct pppoe_tag分配一块内存,再为tag_data分配内存,这样在释放时,要首先释放tag_data占用的内存,再释放pppoe_tag占用的内存;

struct pppoe_tag 
{
    __u16 tag_type;
    __u16 tag_len;
    char *tag_data;
} __attribute ((packed));


struct pppoe_tag *sample_tag;
__u16 sample_tag_len = 10;

方法一:
sample_tag = (struct pppoe_tag *)malloc(sizeof(struct pppoe_tag));
sample_tag->tag_len = sample_tag_len;
sample_tag->tag_data = malloc(sizeof(char)*sample_tag_len);
sample_tag->tag_data[0]=...
释放时:
free(sample_tag->tag_data);
free(sample_tag);

方法二,创建时,直接为struct pppoe_tag分配一块struct pppoe_tag大小加上tag_data的内存,tag_data的内容要进行初始化,要让tag_data指向strct pppoe_tag后面的内存。

struct pppoe_tag {
    __u16 tag_type;
    __u16 tag_len;
    char tag_data[0];
} __attribute ((packed));

struct pppoe_tag *sample_tag;
__u16 sample_tag_len = 10;

sample_tag = (struct pppoe_tag *)malloc(sizeof(struct pppoe_tag)+sizeof(char)*sample_tag_len);
sample_tag->tag_len = sample_tag_len;
sample_tag->tag_data = ((char *)sample_tag)+sizeof(struct pppoe_tag);
sample_tag->tag_data[0]=...

释放时:
free(sample_tag);
所以无论使用那种方法,都没有char tag_data[0]这样的定义来得方便。

  

结构体最后的长度为0或1数组的作用--零长数组

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原文地址:http://www.cnblogs.com/stemon/p/4737516.html

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