C 中具有动态内存分配的结构

Question

我需要将数据写入一个结构，其中数据的长度取决于我要发送到设备的命令。为此，我定义了以下结构：

typedef struct {
    uint8 len;          // Command length (cmd ... crc)
    uint8 cmd;          // Command code
    uint8 data_length;  // Data length
    uint8 data[12];     // Data: max 12 Byte
    uint8 crc_h;        // CRC value MSB
    uint8 crc_l;        // CRC value LSB
}CMD_TYPE;

注意：成员cmd、*data_length*和crc始终存在，而不是成员 >data 可以为空或最多包含 12 个字节。

我创建了一个函数，它根据传递给函数的参数返回初始化的命令：

CMD_TYPE Device::get_cmd(uint8 cmd, uint8 data_len, uint8 *data)
{
    CMD_TYPE cmd;

    cmd.len = (4 + data_len) * sizeof(uint8);
    cmd.cmd = cmd;
    cmd.data_length = data_len;
    cmd.data = (uint8 *)realloc(cmd.data, data_len*sizeof(uint8));
    if(data_len > 0)    memcpy(cmd.data, data, data_len);

    add_crc16((uint8*)&cmd);

    return cmd;
}

函数 get_cmd() 的使用方式如下：

uint8 cmd_code = 0x01;
uint8 data[2] = {0xAB, 0xCD};

CMD_TYPE cmd = local_device->get_cmd(cmd_code, 2, data);
retVal = local_device->send(cmd);

当我尝试编译此代码时，我从编译器中收到该行的错误：

cmd.data = (uint8 *)realloc(cmd.data, data_len*sizeof(uint8));

编译器错误是：

error: lvalue required as left operand of assignment

使用realloc()的目的是重新调整数组数据的大小或将其从我的新命令结构中删除。我的代码有什么问题？这是使用动态内存分配初始化结构的正确方法吗？

Answer 1

您想要的是臭名昭著的 struct hack：

typedef struct
{
    uint8   len;          // Command length (cmd ... crc)
    uint8   cmd;          // Command code
    uint8   data_length;  // Data length
    uint8   crc_h;        // CRC value MSB
    uint8   crc_l;        // CRC value LSB
    uint8   data[1];      // Data: max 12 Byte
} CMD_TYPE;

技巧是为结构体的所有成员分配足够的空间，直到data[]，然后为data[]添加足够的字节 成员：

CMD_TYPE * allocCmd(int dataSize)
{
    int         len;
    CMD_TYPE *  p;

    len = sizeof(CMD_TYPE) + (dataSize-1)*sizeof(uint8);
    p = (CMD_TYPE *) malloc(len);
    memset(p, 0, len);
    p->data_length = dataSize;
    return p;
}

在这里， len 计算为结构体的大小，减去空 data 成员的大小，再加上 dataSize 为 dataSize 指定的元素数量。代码>数据数组。

问题是您必须小心永远访问p->data[]中实际分配的元素（结构内部）之外的任何元素。

Answer 2

您的CMD_TYPE.data是一个数组，而不是指针。由于您希望它跟踪动态分配的内存，因此它必须是一个指针：

uint8_t * data;

只是不要忘记使用 malloc() 对其进行初始化（或者在 realloc() 之前将其设置为零））并自行清理

顺便说一下，不要强制转换 malloc() 和 co 的结果。

Answer 3

定义为 [..] 的数组是不可变的，你不能给它们分配任何东西。相反，您应该使用指针。