零長數組如何使用定長包定義數據緩沖區(qū)

零長數組

請先思考以下問題：

• C語言中，數組長度是否可以為0？
• 如果要接收一個不定長數據包，你會如何定義數據緩沖區(qū)？

第一個問題 ：

在標準C語言中，沒有長度為0的數組，但在 GNU C語言中，數組長度可以為0 ，這是GNU對C語言的擴展。

先對零長數組做個介紹:

零長數組 ：也叫柔性數組(變長數組) ：

• 用途 : 長度為0的數組的主要用途是為了滿足需要變長度的結構體
• 用法 : 在一個結構體的最后, 申明一個長度為0的數組, 就可以使得這個 結構體是可變長的 。

對于編譯器來說, 此時 長度為0的數組并不占用空間 , 因為數組名本身不占空間, 它只是一個偏移量, 數組名這個符號本身代表了一個不可修改的 地址常量 。

第二個問題 ：

通常定義一個不定長數據包的緩沖區(qū)，有兩種常用方法：

• 定長數據緩沖區(qū) , 設置一個足夠大小 MAX_LENGTH 的數據緩沖區(qū)
• 設置一個指向實際數據的指針 , 每次使用時, 按照數據的長度動態(tài)的開辟數據緩沖區(qū)的空間

下面依次分析使用 定長包 、指針數據包和使用零長數組三種方式的不同。

定長包

假設我們要在網絡中接收一個長度為1024字節(jié)的數據，怎么定義數據緩沖區(qū)呢？

定義一個數據緩沖區(qū)結構體data_buf，成員包含數據長度len和數據內容data：

• 數據結構定義 ：

struct data_buf{
 int len;
 char data[MAX_LENGTH];
}

• 數據結構大小 ：

數據內容放在data數組中，數據最大長度限制為MAX_LENGTH字節(jié)，以滿足接收數據的需求。

考慮對齊, 那么數據結構的大小 >= sizeof(int) + sizeof(char) * MAX_LENGTH

但是，通常情況下，我們接收的數據不會達到最大長度，假設MAX_LENGTH=2048，那么接收1024字節(jié)內容，還有1024字節(jié)空間就浪費了。

• 數據包創(chuàng)建 ：

當接收到數據時，使用malloc動態(tài)分配內存。一般來說, 我們會返回一個指向緩沖區(qū)數據結構 data_buf 的指針：

///  開辟
    if ((mbuffer = (struct data_buf *)malloc(sizeof(struct data_buf))) != NULL)
    {
        mbuffer- >len = CURR_LENGTH;//CURR_LENGTH為接收到的數據長度
        memcpy(mbuffer- >data, "Hello World", CURR_LENGTH);


        printf("%d, %sn", mbuffer- >len, mbuffer- >data);
    }

• 釋放 ：

/// 銷毀
free(mbuffer);
mbuffer = NULL;

• 優(yōu)點 ：使用簡單，內存的開辟和釋放簡單
• 缺點 ：使用定長數組作為數據緩沖區(qū), 為了避免造成緩沖區(qū)溢出, 數組的大小一般設為足夠的空間 MAX_LENGTH, 而實際使用過程中, 達到 MAX_LENGTH 長度的數據很少, 那么多數情況下, 緩沖區(qū)的大部分空間都是浪費掉的.