79

我最近读到在 C 中使用灵活的数组成员是糟糕的软件工程实践。但是，该声明没有得到任何论据的支持。这是公认的事实吗？

（灵活的数组成员是 C99 中引入的一项 C 功能，可以将最后一个元素声明为未指定大小的数组。例如：）

struct header {
    size_t len;
    unsigned char data[];
};
4

7 回答 7

35

使用 goto 是一种糟糕的软件工程实践，这是一个公认的“事实”。这并不成立。有时 goto 很有用，特别是在处理清理和从汇编程序移植时。

灵活的数组成员让我印象深刻，因为它有一个主要用途，在我的脑海中，它是映射遗留数据格式，如 RiscOS 上的窗口模板格式。大约 15 年前，它们在这方面会非常有用，而且我敢肯定仍然有人在处理这些事情时会发现它们很有用。

如果使用灵活的数组成员是不好的做法，那么我建议我们都去告诉 C99 规范的作者。我怀疑他们可能有不同的答案。

于 2008-10-29T14:36:16.217 回答
19

请仔细阅读此答案下方的评论

随着 C 标准化向前发展，没有理由再使用 [1]。

我之所以不这样做，是因为为了使用此功能而将您的代码绑定到 C99 是不值得的。

关键是您始终可以使用以下成语：

struct header {
  size_t len;
  unsigned char data[1];
};

那是完全便携的。然后，您可以在为数组中的 n 个元素分配内存时将 1 考虑在内data：

ptr = malloc(sizeof(struct header) + (n-1));

如果您出于任何其他原因已经将 C99 作为构建代码的要求，或者您的目标是特定的编译器，我认为没有什么坏处。

于 2008-10-29T14:36:18.963 回答
17

不，在 C 中使用灵活的数组成员并不是一个坏习惯。

此语言功能首先在 ISO C99 6.7.2.1 (16) 中标准化。在随后的修订版 ISO C11 中，它在第 6.7.2.1 (18) 节中指定。

你可以像这样使用它们：

struct Header {
    size_t d;
    long v[];
};
typedef struct Header Header;
size_t n = 123; // can dynamically change during program execution
// ...
Header *h = malloc(sizeof(Header) + sizeof(long[n]));
h->n = n;

或者，您可以像这样分配：

Header *h = malloc(sizeof *h + n * sizeof h->v[0]);

请注意，这sizeof(Header)包括最终的填充字节，因此，以下分配不正确，可能会产生缓冲区溢出：

Header *h = malloc(sizeof(size_t) + sizeof(long[n])); // invalid!

具有灵活数组成员的结构将为其分配的数量减少了 1/2，即您只需要 1 个结构对象而不是 2 个分配。这意味着更少的工作量和更少的内存分配器簿记开销占用的内存。此外，您可以为一个额外的指针节省存储空间。因此，如果您必须分配大量此类结构实例，则可以显着提高程序的运行时和内存使用率（通过一个常数因子）。

与此相反，对产生未定义行为（例如 inlong v[0];或long v[1];）的灵活数组成员使用非标准化构造显然是不好的做法。因此，作为任何未定义的行为，应该避免这种情况。

自从 ISO C99 于 1999 年发布，也就是 20 多年前，争取 ISO C89 兼容性是一个软弱的论据。

于 2017-09-16T08:37:31.417 回答
11

你的意思是...

struct header
{
 size_t len;
 unsigned char data[];
};

在 C 中，这是一个常见的习惯用法。我认为许多编译器也接受：

  unsigned char data[0];

是的，这很危险，但话又说回来，它实际上并不比普通的 C 数组更危险 - 即，非常危险 ;-) 。小心使用它，并且仅在您真正需要未知大小的数组的情况下使用。确保你 malloc 并正确释放内存，使用类似的东西： -

  foo = malloc(sizeof(header) + N * sizeof(data[0]));
  foo->len = N;

另一种方法是使数据只是指向元素的指针。然后，您可以根据需要将数据重新分配到正确的大小。

  struct header
    {
     size_t len;
     unsigned char *data;
    };

当然，如果你问的是 C++，这些都是不好的做法。然后，您通常会改用 STL 向量。

于 2008-10-29T14:36:12.350 回答
6

我见过这样的事情：来自 C 接口和实现。

  struct header {
    size_t len;
    unsigned char *data;
};

   struct header *p;
   p = malloc(sizeof(*p) + len + 1 );
   p->data = (unsigned char*) (p + 1 );  // memory after p is mine!

注意：数据不必是最后一个成员。

于 2010-06-01T09:30:56.123 回答
5

附带说明一下，为了 C89 兼容性，应该像这样分配这样的结构：

struct header *my_header
  = malloc(offsetof(struct header, data) + n * sizeof my_header->data);

或使用宏：

#define FLEXIBLE_SIZE SIZE_MAX /* or whatever maximum length for an array */
#define SIZEOF_FLEXIBLE(type, member, length) \
  ( offsetof(type, member) + (length) * sizeof ((type *)0)->member[0] )

struct header {
  size_t len;
  unsigned char data[FLEXIBLE_SIZE];
};

...

size_t n = 123;
struct header *my_header = malloc(SIZEOF_FLEXIBLE(struct header, data, n));

将 FLEXIBLE_SIZE 设置为 SIZE_MAX 几乎可以确保这将失败：

struct header *my_header = malloc(sizeof *my_header);
于 2009-05-20T14:26:34.297 回答
5

有时如何使用结构有一些缺点，如果您不考虑其中的含义，可能会很危险。

对于您的示例，如果您启动一个函数：

void test(void) {
  struct header;
  char *p = &header.data[0];

  ...
}

然后结果是未定义的（因为没有为数据分配存储空间）。您通常会意识到这一点，但在某些情况下，C 程序员可能习惯于对结构使用值语义，这会以各种其他方式分解。

例如，如果我定义：

struct header2 {
  int len;
  char data[MAXLEN]; /* MAXLEN some appropriately large number */
}

然后我可以简单地通过赋值复制两个实例，即：

struct header2 inst1 = inst2;

或者如果它们被定义为指针：

struct header2 *inst1 = *inst2;

但是，这不适用于灵活的数组成员，因为它们的内容不会被复制。您想要的是动态地分配结构的大小并使用memcpy或等效复制数组。

struct header3 {
  int len;
  char data[]; /* flexible array member */
}

同样，编写一个接受 a 的函数也struct header3行不通，因为函数调用中的参数再次按值复制，因此您将获得的可能只是灵活数组成员的第一个元素。

 void not_good ( struct header3 ) ;

使用这并不是一个坏主意，但您必须牢记始终动态分配这些结构并仅将它们作为指针传递。

 void good ( struct header3 * ) ;
于 2014-03-03T09:31:38.467 回答