定义一个整型数组的长度20长度的数组

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对表sc(学号C(8)课程号C(2),成绩N(3)备注C(20)),可以插入的记录是( )

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在平时的开发中缓冲区数据收發时,如果采用缓冲区定长包假定大小是 1k,MAX_LENGTH 为 1024结构体如下:

//公众号:c语言与cpp编程

假如发送 512 字节的数据, 就会浪费 512 个字节的空间, 平时通信時,大多数是心跳包大小远远小于 1024,除了浪费空间还消耗很多流量

为了避免空间上的浪费,我们可以将上面的长度为 MAX_LENGTH 的定长数组换为指针, 每次使用时动态的开辟 CUR_LENGTH 大小的空间 数据包结构体定义:

  • 需为结构体分配一块内存空间;
  • 为结构体中的成员变量分配内存空间;

虽然这样能够节约内存,但是两次分配的内存是不连续的, 需要分别对其进行管理导致的问题就是需要对结构体和数据分别申请和释放内存,这样對于程序员来说无疑是一个灾难因为这样很容易导致遗忘释放内存造成内存泄露。

有没有更好的方法呢那就是今天的主题柔性数组。

柔性数组成员(flexible array member)也叫伸缩性数组成员这种代码结构产生于对动态结构体的需求。在日常的编程中有时候需要在结构体中存放一个长喥动态的字符串,鉴于这种代码结构所产生的重要作用C99甚至把它收入了标准中:

柔性数组是C99标准引入的特性,所以当你的编译器提示不支持的语法时请检查你是否开启了C99选项或更高的版本支持。

C99标准的定义如下:

char arr[]; // 柔性数组必须是结构体最后一个成员(也可是其它类型如:int、double、...)
  • 柔性数组成员必须定义在结构体里面且为最后元素;
  • 结构体中不能单独只有柔性数组成员;

在一个结构体的最后,申明一个长度為空的数组就可以使得这个结构体是可变长的。对于编译器来说此时长度为 0 的数组并不占用空间,因为数组名本身不占空间它只是┅个偏移量,数组名这个符号本身代表了一个不可修改的地址常量

但对于这个数组的大小,我们可以进行动态分配,对于编译器而言数組名仅仅是一个符号,它不会占用任何空间它在结构体中,只是代表了一个偏移量代表一个不可修改的地址常量!

对于柔性数组的这個特点,很容易构造出变成结构体如缓冲区,数据包等等 其实柔性数组成员在实现跳跃表时有它特别的用法,在Redis的SDS数据结构中和跳跃表的实现上也使用柔性数组成员。它的主要用途是为了满足需要变长度的结构体为了解决使用数组时内存的冗余和数组的越界问题

柔性数组解决引言的例子

对比使用指针和柔性数组会发现使用柔性数组的优点:

  • 由于结构体使用指针地址不连续(两次 malloc),柔性数组地址连续只需要一次 malloc,同样释放前者需要两次后者可以一起释放。
  • 在数据拷贝时结构体使用指针时,必须拷贝它指向的内存内存不連续会存在问题,柔性数组可以直接拷贝
  • 减少内存碎片,由于结构体的柔性数组和结构体成员的地址是连续的即可一同申请内存,因此更大程度地避免了内存碎片另外由于该成员本身不占结构体空间,因此整体而言,比普通的数组成员占用空间要会稍微小点

缺点:对结构体格式有要求,必要放在最后不是唯一成员。

在日常编程中有时需要在结构体中存放一个长度是动态的字符串(也可能是其他數据类型),可以使用柔性数组柔性数组是一种能够巧妙地解决数组内存的冗余和数组的越界问题一种方法。非常值得大家学习和借鉴

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