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柔性数组#xff0c;或称为可变长度数组#xff0c;是一种在C语言结构体定义中使用的特殊数组#xff0c;它允许结构体拥有一个可变大小的数组成员。柔性数组成员必须是结构体的最后一个成员#xff0c;且它不占用结构体大小的计算#xff0c;这使得可以动态…柔性数组简介
柔性数组或称为可变长度数组是一种在C语言结构体定义中使用的特殊数组它允许结构体拥有一个可变大小的数组成员。柔性数组成员必须是结构体的最后一个成员且它不占用结构体大小的计算这使得可以动态地分配超出结构体声明大小的内存从而容纳变长的数据。
优点
动态内存管理使用柔性数组可以根据需要动态地分配更多的内存这在处理不确定大小的数据时非常有用。内存连续性柔性数组的数据存储在单一连续的内存块中这有利于提高内存访问效率。简化指针操作通过减少额外的指针或分配柔性数组可以简化代码和降低出错率。
如何使用柔性数组
要在C语言中使用柔性数组你需要在结构体定义中将最后一个元素声明为未指定大小的数组。这里是一个典型的使用示例
#include stdio.h
#include stdlib.htypedef struct {int length;double data[]; // 柔性数组成员
} FlexibleArray;int main() {int desiredLength 5;// 分配内存时包括结构体基础大小和数组所需的额外空间FlexibleArray *array (FlexibleArray *)malloc(sizeof(FlexibleArray) sizeof(double) * desiredLength);array-length desiredLength;for (int i 0; i array-length; i) {array-data[i] i * 2.0;}for (int i 0; i array-length; i) {printf(Element %d %f\n, i, array-data[i]);}free(array);return 0;
}注意事项
柔性数组成员不占用结构体大小的计算。只有位于结构体最后一个成员位置的数组可以被声明为柔性数组。分配含有柔性数组的结构体时需要手动计算额外内存的需求。使用完毕后需要手动释放内存以避免内存泄露。
在网络通信中使用柔性数组
消息结构
// message.h
#ifndef MESSAGE_H
#define MESSAGE_H#include stdint.htypedef struct {uint32_t length; // 消息长度char data[0]; // 数据部分
} message_t;#endif
服务端
// server.c
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.h
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include message.hint main(int argc, char *argv[]) {int sockfd, newsockfd, portno;socklen_t clilen;char buffer[256];struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;int n;if (argc 2) {fprintf(stderr, ERROR, no port provided\n);exit(1);}sockfd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sockfd 0) printf(ERROR opening socket\n);bzero((char *) serv_addr, sizeof(serv_addr));portno atoi(argv[1]);serv_addr.sin_family AF_INET;serv_addr.sin_addr.s_addr INADDR_ANY;serv_addr.sin_port htons(portno);if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) serv_addr, sizeof(serv_addr)) 0) printf(ERROR on binding\n);listen(sockfd, 5);clilen sizeof(cli_addr);newsockfd accept(sockfd, (struct sockaddr *) cli_addr, clilen);if (newsockfd 0) printf(ERROR on accept\n);uint32_t msg_length;n read(newsockfd, msg_length, sizeof(msg_length));if (n 0) printf(ERROR reading from socket\n);msg_length ntohl(msg_length); // 确保网络字节序转换为主机字节序message_t *msg (message_t*)malloc(sizeof(message_t) msg_length - 1); // 分配额外的空间n read(newsockfd, msg-data, msg_length);if (n 0) printf(ERROR reading from socket\n);printf(Here is the message: %s\n, msg-data);close(newsockfd);close(sockfd);return 0;
}
客户端
// client.c
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include unistd.h
#include string.h
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include netdb.h
#include message.h
int main(int argc, char *argv[]) {int sockfd, portno, n;struct sockaddr_in serv_addr;struct hostent *server;char buffer[256];if (argc 3) {fprintf(stderr,usage %s hostname port\n, argv[0]);exit(0);}portno atoi(argv[2]);sockfd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sockfd 0) printf(ERROR opening socket\n);server gethostbyname(argv[1]);if (server NULL) {fprintf(stderr,ERROR, no such host\n);exit(0);}bzero((char *) serv_addr, sizeof(serv_addr));serv_addr.sin_family AF_INET;bcopy((char *)server-h_addr, (char *)serv_addr.sin_addr.s_addr,server-h_length);serv_addr.sin_port htons(portno);if (connect(sockfd,(struct sockaddr *) serv_addr,sizeof(serv_addr)) 0) printf(ERROR connecting\n);printf(Please enter the message: );bzero(buffer,256);fgets(buffer,255,stdin);uint32_t msg_length strlen(buffer);// 发送消息长度uint32_t n_msg_length htonl(msg_length); // 转换为网络字节序write(sockfd, n_msg_length, sizeof(n_msg_length));// 发送消息数据n write(sockfd, buffer, msg_length);if (n 0) printf(ERROR writing to socket\n);close(sockfd);return 0;
}
