从开源软件看动态内存分配

公众号guangcity

发布于 2023-09-02 10:33:51

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动态内存分配

我们通常在C里面动态分配内存，会写出下面这样的代码：

struct header {
  size_t len;
  unsigned char *data;
};

随后为data malloc一段内存出来，那么还有其他办法吗？

那便是弹性数组！在阐述本节之前，先了解一下这两种写法：

struct header {
  size_t len;
  unsigned char data[1];
};

struct header {
  size_t len;
  unsigned char data[];
};

在实际项目中，会看到这两种写法，下面来重点聊聊它们吧。

方法1：

struct header {
  size_t len;
  unsigned char data[1];
};

这种写法使用了一个长度为1的数组来表示数据部分。这是一种古老的技巧，通常称为"结构体尾部数组"或"伪动态数组"。在早期的C语言标准中，它被广泛用于实现变长结构体。在这种情况下，实际分配给结构体的内存会比sizeof(struct header)大，以容纳更多的数据。通过动态内存分配，可以为data成员分配更多的空间，并根据需要修改len字段的值。这样，结构体实际上可以扩展以容纳变长数据。

方法2：

struct header {
  size_t len;
  unsigned char data[];
};

这种写法使用了一个长度为空的数组。这是C99标准中引入的"弹性数组成员"特性。与前一个例子相比，这种写法更加简洁和直观。它允许在结构体中声明一个可变长度的数组，而无需显式指定长度。使用这种灵活数组成员，可以根据需要为data成员动态分配内存，并根据len字段的值来管理数据的长度。

历史原因是，在早期的C语言标准中，动态分配内存的技术并不像现代的C语言那样成熟。因此，人们使用了一些技巧来实现变长数据的结构体。第一个结构体定义是其中一种技巧的结果。然而，随着C语言的发展和C99标准的引入，灵活数组成员提供了更加方便和安全的方式来处理变长数据。因此，第二个结构体定义更符合现代C语言的实践。

实际项目中的使用这几种方式都会涉及，例如：著名的postgresql数据库，分别使用如下：

1.使用data[1]方式

union pgresult_data
{
    PGresult_data *next;  /* link to next block, or NULL */
    char  space[1];  /* dummy for accessing block as bytes */
};

2.使用data[]方式

typedef struct TupleDescData
{
 int   natts;   /* number of attributes in the tuple */
 Oid   tdtypeid;  /* composite type ID for tuple type */
 int32  tdtypmod;  /* typmod for tuple type */
 int   tdrefcount;  /* reference count, or -1 if not counting */
 TupleConstr *constr;  /* constraints, or NULL if none */
 /* attrs[N] is the description of Attribute Number N+1 */
 FormData_pg_attribute attrs[FLEXIBLE_ARRAY_MEMBER];
}   TupleDescData;

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原始发表：2023-06-07，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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