柔性数组详细讲解

动态内存函数的使用和综合实践-malloc，free，realloc，calloc-CSDN博客https://blog.csdn.net/Jason_from_China/article/details/137075045

柔性数组存在的意义

柔性数组在编程语言中指的是可以动态调整大小的数组。相比固定大小的数组，它们提供更大的灵活性，主要存在以下意义：

1. **动态调整大小**：

在程序运行过程中，如果需要增加或减少数组的大小，柔性数组可以避免创建新的数组和复制元素到新数组中的开销。

2. **节省内存**：

柔性数组在初始化时不需要指定确切的大小，因此可以在不知道确切需求的情况下启动程序，节省了初始化的时间和内存空间。

3. **提高效率**：

由于不需要预先分配固定大小的内存，柔性数组可以在数组实际需要的大小上分配内存，减少了内存的浪费。

4. **易于扩展**：

当程序需求变化，需要增加存储空间时，柔性数组更容易进行扩展。

5. **减少代码复杂性**：

通过动态内存管理，程序员可以简化代码，不必担心数组大小的问题。

6. **灵活的数据处理**：

在处理数据时，如果数据量不稳定或者在处理过程中数据量发生变化，柔性数组可以更有效地处理这些情况。
在不同的编程语言中，如C++中的`vector`，Java中的动态数组，都是柔性数组的实现。这些数据结构在现代软件开发中非常常见，因为它们提供了一种高效、灵活的方式来处理动态变化的数据集合。

———————————————————————————————————————————

柔性数组建立在结构体里面

而且是最后一个成员（这里一定要记住，是最后一个成员）

数组没有指定大小

这个数组才是柔性数组

至少有一个其他成员（柔性数组的条件）-->判断条件

———————————————————————————————————————————

柔性数组写法1

——————————————————————————————————————————

柔性数组写法2

至少有一个其他成员（柔性数组的条件）

———————————————————————————————————————————

柔性数组的如何在计算机里面计算的

内存---这里只计算n的空间，不计算柔性数组arr的空间，

不计算柔性数组的空间，这里通过计算机的计算，我们发现确实是这样

———————————————————————————————————————————

柔性数组开辟空间的使用逻辑（重点）

首先给出一个代码我们详细解释代码的逻辑

那么柔性数组在这里面是如何使用的呢

1.首先我们进入主函数这里开辟一个空间，空间的大小是一个结构体大小的空间，这里是计算的大小是不包括弹性数组的大小的，计算的是弹性数组之前的大小，因为弹性数组在正式使用之前是没有大小空间这一说的。

malloc（sizeof（struct s））；

2.我们开辟完空间之后，如果是按照正常的开辟空间来说，那么此时开辟的空间只需要进行强制类型转化就可以结束了。但是我们这里讲解的是柔性数组，也就是还没有结束。

malloc（sizeof（struct s）+5*sizeof（int））；

3.柔性数组的开辟空间，也就是，结构体空间（不包含弹性数组的大小的空间）+你希望的空间大小。因为你的结尾处是有弹性数组的，弹性数组是可以任意变化的。所以后面的加上，加上的是可以变化的空间，也就是弹性数组的空间，当然，你要是不加上空间也是可以的。最后进行强制类型转化，并且创建指向这个空间的变量。

struct s*ps=（struct s*）malloc（sizeof（struct s）+5*sizeof（int））；

也就是这样用指针进行接收，强制类型转化为结构体，因为是结构体类型的，自然需要用结构体进行接收，结构体进行强制类型转换。

这段代码的图解

这段代码意味着

四个字节给n

20个字节给arr

把这个地址给ps

这里ps指向的是ps这一框空间

这里也可以通过realloc调整空间

柔性数组为什么放到后面：

也就是结构体的这个大小是柔性变化的

所以需要放到后面方便空间的柔性

使用

柔性数组

———————————————————————————————————————————

柔性数组延长开辟空间的使用逻辑（重点）

这里神奇的来了 realloc函数可以二次对空间进行扩展。

这里可以进行扩展空间

1，malloc在弹性数组里面的使用（上面讲解复制来的）

malloc（sizeof（struct s））；

malloc（sizeof（struct s）+5*sizeof（int））；

struct s*ps=（struct s*）malloc（sizeof（struct s）+5*sizeof（int））；

也就是这样用指针进行接收，强制类型转化为结构体，因为是结构体类型的，自然需要用结构体进行接收，结构体进行强制类型转换。

2，realloc在弹性数组里面的使用讲解：

1.首先我们知道realloc函数的使用规则，realloc（目标函数，扩展的空间的大小），同时realloc使用的时候可能会导致开辟空间的失败，所以我们需要先拿指针进行接收，再进行判断和赋值。

2.我们需要知晓弹性数组的使用规则，也就是sizeof计算的是字节的大小是不包含弹性数组的。所以需要加上你需要的实际的空间的大小。也就是，原本20个字节的大小，你扩展40，那么加一起就是60空间的大小。你可以不使用，但是使用的时候，最多可以使用的是60个空间的大小。

3.接下来我们进行代码的解释，malloc的代码逻辑是一样的，所以我们从realloc开始讲解，这里的我们直接使用realloc是可能开辟空间导致失败的，所以我们选择用一个指针指向开辟的空间，只要不是空地址，我们就继续下面的工作。也就是

int *ptr=（struct s*）realloc（ps，sizeof（struct s）+10*sizeof（int））；

解释：这里开辟的是ps指向的空间，创建指针变量指向ps指向的空间，防止创建的时候失败，导致销毁。

4.总结使用代码，想要进行赋值，打印出来，最后我给出了代码。

柔性数组第一种的代码总结

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct s
{int i;int arr[];
};
//sizeof(struct s)：这个表达式计算了 struct s 类型的大小。
// 这包括了 struct s 中所有字段的大小，但不包括动态分配的数组 arr 的大小，
// 因为数组的大小取决于它所包含的元素的数量。
// struct s 中的 int i 字段占用4个字节（在大多数现代平台上是这样），
// 而 int arr[] 是一个未指定大小的数组，所以我们不知道它占用的空间 
// 而后面 我们进行数组的使用的时候 +也就是加上想要延长的数组的长度，
// 所以这也就是为什么柔性数组是需要放到结构体最后的
int main()
{//这里是内存空间的扩展struct s* ps = (struct s*)malloc(sizeof(struct s) + 5 * sizeof(int));if (ps == NULL){perror("struct:");return 1;}for (int i = 0; i < 5; i++){ps->arr[i] = i;}for (int i = 0; i < 5; i++){printf("%d ", ps->arr[i]);}struct  s pf = { .i = 1 };printf("\n%d\n", pf.i);//这里我们认为开辟的空间是5个整形的空间大小 所以我们需要进行这个，对这个弹性数组进行reallocstruct s* ptr = (struct s*)realloc(ps, sizeof(struct s) + 10 * sizeof(int));if (ptr == NULL){perror("realloc:");return 1;}ps = ptr;for (int i = 0; i < 10; i++){ps->arr[i] = i;}for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", ps->arr[i]);}free(ps);return 0;
}

———————————————————————————————————————————

柔性数组扩展空间的第二种实现方案（补充说明）

这里可以放到堆上，也就是先开辟空间，因为柔性数组本身就是弹性的

然后判断是不是空指针，不是继续运行

进入正题

这里给出五个变量，这里是单独给到柔性数组里面，和版本1不一样。

版本1里面是对整个数组进行内存延伸，这个是连续的

版本2里面是开辟一块一块的内存空间，这个不是连续的

这样第二种会导致一种情况，

释放的时候需要先释放空间2，再释放1，需要先释放2的空间，不然是找不到2的空间，后释放ps空间。因为正常情况下1,2空间之间还有空间是不被利用的。那么你要是先释放空间1，就会导致找不到后面的空间。

但是第一种就不需要，只需要释放空间1 。

———————————————————————————————————————————

总结

还是第一种方案好

以为malloc使用次数越多

空间碎片越多

空间利用率越小

柔性数组的优势方案 1 方便内存释放

不像第二种方案结构体包含指针需要释放两次

第二个方案不是连续的空间所以第一个使用起来方便方便管理

文章推荐

————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————