例解GNU C之零长数组与变长数组

    前言：计算机语言是编译器和程序员交流的依据和规范，GNU C是GCC特有的功能，在Linux内核中被广泛应用。

    帮助文档：http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.6.2/gcc/C-Extensions.html#C-Extensions

 

    1、零长数组

    GNU C允许声明长度为零的数组，但它只能被用于结构体的最后一个成员。

    举例，如清单1： 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct line {
int length;
char contents[0];
};

int main(void)
{
int i, count = 9;
char letter = 'A';

struct line *thisline = (struct line *)malloc(sizeof(struct line) + count);

thisline->length = count;
for (i = 0; i < count; i++)
thisline->contents[i] = letter++;

printf("sizeof(struct line) = %d\n", sizeof(struct line));

for (i = 0; i < thisline->length; i++)
printf("%c ", thisline->contents[i]);
printf("\n");

return 0;
}

    例子输出结果： 

sizeof(struct line) = 4
A B C D E F G H I

    如例子中的第6行，contents就是一个零长数组，在sizeof看来它所占的空间为零。

    在ISO C99中，使用变长数组也可以实现同样的功能，如清单2： 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct line {
int length;
char contents[];
};

struct line thisline = { 5, {'1', '2', '3', '4', '5' } };

int main(void)
{
int i;

printf("sizeof(struct line) = %d\n", sizeof(struct line));
printf("sizeof(thisline) = %d\n", sizeof(thisline));

for (i = 0; i < thisline.length; i++)
printf("%c ", thisline.contents[i]);
printf("\n");

return 0;
}

    例子输出结果： 

sizeof(struct line) = 4
sizeof(thisline) = 4
1 2 3 4 5

    变长数组是不完全数据类型，不能使用sizeof获得它的大小。

    注意，此结构体的变量必须在函数外定义和初始化，否则会报错： 

error: non-static initialization of a flexible array member
error: (near initialization for 'thisline')

    不能使用这样的形式： 

struct mystruct {
int arr[];
};

    否则会报错： 

error: flexible array member in otherwise empty struct

    2、变长数组

    在支持变长数组之前，C语言数组的大小是在声明时确定的（下标是一个常量表达式）并一直保持不变。所谓变长数组就是指数组的大小可以在运行时指定，如清单3： 

#include <stdio.h>

int main(void)
{
int i;

scanf("%d", &i);

int arr[i];

printf("sizeof(arr[%d]) = %d\n", i, sizeof(arr));

return 0;
}

    例子输出结果： 

sizeof(arr[6]) = 24 //输入数字6

sizeof(arr[9]) = 36 //输入数字9

    输入不同的值，数组的大小随之改变。

    变长数组作为参数进行传递的例子，如清单4： 

#include <stdio.h>

int sum(int num, int arr[num])
{
int i, total = 0;

for (i = 0; i < num; i++)
total += arr[i];

return total;
}

int main(void)
{
int a[] = {1, 2, 3, 4};
int b[] = {5, 6, 7, 8, 9, 10};

printf("a[] total value: %d\n", sum(sizeof(a)/sizeof(a[0]), a));
printf("b[] total value: %d\n", sum(sizeof(b)/sizeof(b[0]), b));

return 0;
}

    例子输出结果： 

a[] total value: 10
b[] total value: 45

    函数sum形参中的arr可以匹配任意的一维整型数组。

    注意，num一定要声明在变长数组arr之前。