靈活的數組成員是否真的有必要？

Question

具有靈活數組成員的結構顯然不是要聲明，而是與指向該結構的指針結合使用。聲明靈活數組成員時，必須至少有一個其他成員，並且靈活數組成員必須是該結構中的最後一個成員。

比方說，我有一個看起來像這樣的：

struct example{ 
    int n; 
    int flm[]; 
} 

然後使用它，我必須聲明指針和使用malloc保留內存結構的內容。

struct example *ptr = malloc(sizeof(struct example) + 5*sizeof(int)); 

也就是說，如果我想我的FLM []數組保存五個整數。然後，我就可以用我的結構 這樣的：

ptr->flm[0] = 1; 

我的問題是，我不應該能夠只使用一個指針，而不是這個？它不僅可以兼容C99之前的版本，而且可以在有或沒有指向該結構的指針的情況下使用它。 考慮到我已經不得不使用malloc與FLM，我不應該只是能夠做到這一點？

考慮這個示例結構的新定義;

struct example{ 
    int n; 
    int *notflm; 
} 

struct example test = {4, malloc(sizeof(int) * 5)}; 

我甚至可以使用替換方式相同的柔性陣列成員：

這會還工作嗎？ （提供上面的示例定義notflm）

struct example test; 
test.n = 4; 
notflm = malloc(sizeof(int) * 5); 

Answer 1

指針不是數組。選擇使用哪個的基本原因與數組與指針總是一樣。在柔性陣列成員的特殊情況下，您可能會偏好使用指針的原因如下：

• 降低存儲要求。指針會通過（通常）4或8個字節擴大您的結構，如果您單獨分配指向的存儲而不是單獨調用malloc，則您將花費​​更多的開銷。

• 提高訪問效率。一個靈活的陣列成員位於距結構基底不變的偏移處。指針需要單獨的解除引用。這會影響訪問它所需的指令數量和註冊壓力。

• 分配成功/失敗的原子性。如果分配結構併爲其分配存儲空間以指向兩個單獨的步驟，那麼在故障情況下清除的代碼將更加醜陋，因爲您有一個成功，另一個失敗的情況。這可以通過一些指針算術來避免，它們都可以從同一個malloc請求中分離出來，但是由於對齊問題，很容易導致邏輯錯誤並調用UB。

• 避免需要深度複製。如果使用靈活數組而不是指針，則可以簡單地使用memcpy（不分配，因爲賦值無法知道靈活數組的長度）來複制結構，而不必複製指向的數據並修復指針在新的副本。

• 避免需要無深度。這是非常方便和乾淨的，只需要一個對象而不是free指向數據。當然，這也可以通過上面提到的「雕刻單個malloc」方法來實現，但靈活的數組使得它更容易且更不容易出錯。

• 當然還有更多的理由......

Answer 2

這些概念是絕對沒有必要爲你指出你自己。

您演示的兩者之間的差異是數據在內存中的位置。

在靈活數組的第一個示例中，您的元數據和數組本身位於同一個內存塊中，如果必須，可以作爲一個塊（指針）移動。

在第二個示例中，元數據位於堆棧上，而您的數組位於堆中的其他位置。爲了移動/複製它，您現在需要移動兩塊內存並更新元數據結構中的指針。

當您需要放置一個數組並且它的元數據在空間上一起存儲在內存時，通常使用靈活大小的數組。

一個例子，這是絕對有用的例如，當一個數組放在一個文件中的元數據 - 你只有一個連續的內存塊，每次你加載它將（很可能）被放置在一個不同的您的虛擬機的位置。