前言

大家好！学习了动态内存管理之后，引出了一个大家可能从来没有听说过的概念，那就是柔性数组啦，让我们开始今天的学习吧~

柔性数组的概念

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。

例如：

typedef struct st_type
{
    
	int i;
	int a[0];//柔性数组成员
}type_a;

有些编译器会报错无法编译可以改成：

typedef struct st_type
{
    
	int i;
	int a[];//柔性数组成员
}type_a;

柔性数组的特点

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。

例如：

#include<stdio.h>
typedef struct st_type
{
    
	int i;
	int a[0];//柔性数组成员
}type_a;

int main()
{
    
	printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4
	return 0;
}

柔性数组的使用

使用malloc、calloc、realloc给柔性数组成员分配动态内存。

#include<stdio.h>
struct S
{
    
	int n;
	int arr[];//柔性数组成员
};

int main()
{
    
	//给柔性数组成员arr开辟10个整形元素的连续空间
	struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 10 * sizeof(int));
	if (ps == NULL)
	{
    
		//....
		return 1;
	}
	ps->n = 100;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
    
		ps->arr[i] = i;
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
    
		printf("%d ", ps->arr[i]);
	}
	//修改柔性数组成员arr的内存空间
	struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S)+ 20 * sizeof(int));
	if (ptr != NULL)
	{
    
		ps = ptr;
		ptr = NULL;
	}
	//...
	//释放
	free(ps);
	ps = NULL;

	return 0;
}

柔性数组的优势

下面的代码设计可以完成与柔性数组一样的操作和功能，相较之下对比柔性数组的优势。

这个代码的实现首先给结构体进行了动态内存分配，然后还需要第二次开辟动态内存空间使结构体中的成员指向这片空间。

#include<stdio.h>
struct S
{
    
	int n;
	int* arr;
};

int main()
{
    
	struct S*ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));
	if (ps == NULL)
	{
    
		return 1;
	}
	ps->n = 100;
	ps->arr = (int*)malloc(40);
	if (ps->arr == NULL)
	{
    
		//....
		return 1;
	}
	//使用
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
    
		ps->arr[i] = i;
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
    
		printf("%d ", ps->arr[i]);
	}

	//扩容
	int*ptr = (int*)realloc(ps->arr, 80);
	if (ptr == NULL)
	{
    
		return 1;
	}
	else
	{
      
		ps->arr = ptr;
		//如果扩容成功，ptr的值赋值给ps->arr，
		//空间依然由ps->arr维护
	}
	//使用
	//...
	//释放
	free(ps->arr);
	free(ps);
	ps = NULL;

	return 0;
}

柔性数组的使用相较于上面的代码有俩个好处：

第一个好处是：方便内存释放
如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回给用户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了，并返回给用户一个结构体指针，用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。
第二个好处是：这样有利于访问速度.
连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。（其实，我个人觉得也没多高了，反正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址）

拓展阅读：C语言结构体里的成员数组和指针