1

我最近看到以下类似结构可以包含有关缓冲区的信息。我知道“ buffer”字段可能指向缓冲区的起始地址，所以我们可以使用memcpy(pDst, pEntry->buffer, bufferLen)将缓冲区复制到另一个地方（pDst），但是我们如何分配Entry呢？

struct Entry
{
    // data fields.
    size_t bufferLen;
    unsigned char buffer[1];
};
4

1 回答 1

4

这是在 C99 中转换为“灵活数组成员”的旧的 C99 之前的“struct hack”示例。假设您要存储一个字符串。您可以使用以下方法动态分配空间：

struct Entry *make_entry(const char *str)
{
    size_t  len = strlen(str) + 1;
    struct Entry *e = malloc(sizeof(struct Entry) + len);
    if (e != 0)
    {
        e->bufferLen = len;
        strcpy(e->buffer, str);
    }
    return e;
}

在 C99 中，您将编写相同的代码；但是，结构的声明会有所不同，因为您没有指定数组的大小：

struct Entry
{
    size_t bufferLen;
    unsigned char buffer[];
};

这将使用更少的空间，尤其是在sizeof(size_t) == 8.

此类结构（灵活的数组成员样式和 struct hack 样式）存在重大限制，其中之一是您不能简单地分配结构。您必须留出额外的空间并使用memmove()or复制它memcpy()。

struct Entry *dup_entry(const struct Entry *e)
{
    struct Entry *r = malloc(sizeof(struct Entry) + e->bufferLen);
    if (r != 0)
        memmove(r, e, sizeof(struct Entry) + e->bufferLen);
    return r;
}

您也不能创建此类结构的数组（但您可以创建指向此类结构的指针数组）。

我认为在您的make_entry()函数中，我们可以少分配一块内存，因为Entry->buffer已经存储了一个字符。

有趣的评论——而且是轻描淡写。曾经有另一个答案（现已删除），它收集了一些有趣和中肯的评论，我将加入这个答案。

迈克尔·伯尔指出：

memcpy(pDst, pEntry, offsetof(struct Entry, buffer[pEntry->bufferLen]))将是一个更安全的习惯用法 - 如果在结构末尾的数组破解之前碰巧有多个条目，您不必手动考虑所有这些条目，它可以让编译器处理之前的任何填充自动破解数组。同样，实例的分配可以是：pEntry = malloc(offsetof(struct Entry, buffer[desiredVarArrayElements]))

这是一个有趣的观察，并且与您的建议非常一致。这种使用offsetof()会导致结果不是编译时常量；结果取决于运行时用作下标的值。这是非正统的，但我看不出有什么问题。用作下标的大小在计数中包含空字节至关重要。

它还导致了一个有趣的观察结果，即如果将这种技术用于短字符串，则最终为结构分配的字节数可能会比sizeof(struct Entry)本来的少。这是因为整个结构在大多数 32 位机器上是 4 字节对齐的，而在大多数机器上是 8 字节对齐的sizeof(size_t) == 8（通常是 64 位 Unix 系统，但不是 64 位 Windows）。

因此，如果要分配的字符串只有 3 个字节（2 个字符和 1 个空终止符字节），则指定的大小malloc()将是 7 或 11（分别在 32 位或 64 位机器上），与结构大小相比8 或 16。

因此，我为“struct hack”结构编写的代码（如问题所示）采用了（安全）快捷方式，并过度分配了所需的总内存，可能是 4 个字节或 8 个字节。有可能减少这种过度分配。请注意，内存分配器本身通常分配向上取整的大小——通常（但不一定）在 32 位系统上为 8 字节的倍数，在 64 位系统上为 16 字节。这意味着分配更少字节的尝试可能没有您期望的那么多好处（尽管有时它会带来一些好处）。

请注意，C99 灵活数组成员根本不会浪费任何空间；结构的大小根本不包括灵活的数组成员。这比 struct hack 更容易使用；您不必担心以同样的方式浪费空间。

史蒂夫杰索普指出：

如果您要使此类结构可复制，那么无论如何您应该在结构中具有容量和大小字段。然后编写一个函数来复制它们，它检查容量、复制大小（但不是容量）并复制数据。如果你分别做这三件事，那么你不必担心布局。而且由于有很多事情要做，结构的用户不应该尝试自己复制它，他们应该使用函数。

当然，这正是我定义的原因dup_entry()；确实有必要防止人们在复制时出丑。和函数必须实现为彼此一致，但这并不难make_entry()。dup_entry()

于 2012-09-18T06:41:55.407 回答