如何使用灵活的数组成员初始化结构

Question

我有以下结构

typedef struct _person {
    int age;
    char sex;
    char name[];
}person;

我已经完成了一些基本的互联网搜索（但不成功），了解如何创建实例并使用灵活的数组成员初始化结构而不使用 malloc()。

例如：对于像我们这样的普通结构，

struct a {
    int age; 
    int sex;
};

我们可以创建一个struct a实例并像这样初始化它，

struct a p1 = {10, 'm'};

但是对于其中包含灵活数组的结构（例如上面提到的_person）如何我们创建一个实例并初始化，就像我们如何处理普通的结构一样？

有可能吗？如果是这样，我们如何在初始化期间传递数组大小和要初始化的实际值？

（或者）

是否真的，创建具有灵活数组的结构的唯一方法是使用 C99 规范中提到的 malloc() - 6.7.2.1 结构和联合说明符 - 第 #17 点< /代码>？！

Answer 1

不，灵活数组必须始终手动分配。但是您可以使用 calloc 来初始化灵活部分，并使用复合文字来初始化固定部分。我将其包装在一个分配内联函数中，如下所示：

typedef struct person {
  unsigned age;
  char sex;
  size_t size;
  char name[];
} person;

inline
person* alloc_person(int a, char s, size_t n) {
  person * ret = calloc(sizeof(person) + n, 1);
  if (ret) memcpy(ret,
                  &(person const){ .age = a, .sex = s, .size = n},
                  sizeof(person));
  return ret;
}

观察这会将分配是否成功的检查留给调用者。

如果您不需要我在此处包含的 size 字段，则宏甚至就足够了。只是在执行memcpy之前不可能检查calloc的返回。在我到目前为止编写的所有系统下，这都会相对较好地中止。一般来说，我认为返回malloc< /code> 不太重要，但对此主题的看法差异很大。

这也许（在这种特殊情况下）为优化器提供更多机会将代码集成到周围环境中：

#define ALLOC_PERSON(A,  S,  N)                                 \
((person*)memcpy(calloc(sizeof(person) + (N), 1),               \
                 &(person const){ .age = (A), .sex = (S) },     \
                 sizeof(person)))

编辑：这可能比函数更好的情况是当 A 和 S 是编译时常量。在这种情况下，复合文字由于是 const 限定的，因此可以静态分配，并且可以在编译时完成其初始化。此外，如果代码中出现多个具有相同值的分配，则编译器将只能实现该复合文字的一个副本。

Answer 2

您可以使用一些技巧。这取决于您的具体应用。

如果你想初始化单个变量，你可以定义一个正确大小的结构：

   struct  {
        int age;
        char sex;
        char name[sizeof("THE_NAME")];
    } your_variable = { 55, 'M', "THE_NAME" };

问题是你必须使用指针转换将变量解释为“person”（例如“*（person *）（&your_variable）但您可以使用包含联合来避免这种情况：

union {
 struct { ..., char name[sizeof("THE_NAME")]; } x;
 person p;
} your_var = { 55, 'M', "THE_NAME" };

因此，your_var.p 的类型为“person”。
您还可以使用宏来定义初始化程序，这样您只能编写一次字符串：

#define INIVAR(x_, age_, sex_ ,s_) \
   union {\
     struct { ..., char name[sizeof(s_)]; } x;\
     person p;\
    } x_ = { (age_), (sex_), (s_) }

INIVAR(your_var, 55, 'M', "THE NAME");

另一个问题是这个技巧不适合创建“person”数组。数组的问题是所有元素必须具有相同的大小。在这种情况下，使用 const char * 而不是 char[] 更安全。或者使用动态分配；）

Answer 3

具有灵活数组成员的结构类型可以被视为省略了灵活数组成员，因此您可以像这样初始化结构。

person p = { 10, 'x' };

然而，没有分配灵活数组的成员，并且任何访问灵活数组的成员或形成指向超出其末尾的指针的尝试都是无效的。创建具有灵活数组成员（该数组中实际包含元素）的结构实例的唯一方法是为其动态分配内存，例如使用 malloc。