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【C语言进阶:动态内存管理】柔性数组

【C语言进阶:动态内存管理】柔性数组

本节重点内容:

  • 柔性数组的特点
  • 柔性数组的使用
  • 柔性数组的优势

⚡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。

举例说明:

struct S
{int a;char c;int arr[];  //int arr[0]
};

⚡柔性数组的特点和使用

  • 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
  • sizeof 返回的这种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。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>struct S
{int a;char c;int arr[];  //int arr[0]
};int main()
{printf("%d\\n", sizeof(struct S));struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + sizeof(int) * 10);if (ps == NULL){printf("%s\\n", strerror(errno));return 0;}int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){ps->arr[i] = i + 1;}for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", ps->arr[i]);}//调整数组arr大小struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + sizeof(int) * 20);if (ptr == NULL){printf("%s\\n", strerror(errno));return 0;}else{ps = ptr;}//使用//……free(ps);ps = NULL;return 0;
}

运行结果如下:


⚡柔性数组的优势

使用结构体指针来进行模拟实现

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>struct S
{int a;char c;int* arr;
};int main()
{struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));if (ps == NULL){perror("malloc\\n");return 0;}int* ptr = (int*)malloc(sizeof(int)*10);if (ptr == NULL){perror("malloc2\\n");return 0;}else{ps->arr = ptr;}//使用int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){ps->arr[i] = i + 1;}//打印for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", ps->arr[i]);}/*对arr进行扩容*/ptr = (int*)realloc(ps->arr,sizeof(int) * 20);if (ptr == NULL){perror("realloc\\n");return 0;}else{ps->arr = ptr;}free(ptr);ptr = NULL;free(ps);ps = NULL;return 0;
}

使用柔性数组和结构体指针都可以完成同样的功能,两者之间的对比:

  • 柔性数组好处是:方便内存释放

malloc 一次,free 一次,容易维护空间,不容易出错。内存碎片就会减少,内存利用率就较高一些。

  • 结构体指针好处是:有利于访问速度

连续的内存有益于提高访问速度,也有益于减少内存碎片。但是 malloc 两次,free 两次,维护难度加大,容易出错。内存碎片就会增多,内存利用率就下降了。

 由于内存碎片比较小,在日后被利用的可能性就比较小。


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