零长数组如何使用定长包定义数据缓冲区

零长数组

请先思考以下问题：

• C语言中，数组长度是否可以为0？
• 如果要接收一个不定长数据包，你会如何定义数据缓冲区？

第一个问题 ：

在标准C语言中，没有长度为0的数组，但在 GNU C语言中，数组长度可以为0 ，这是GNU对C语言的扩展。

先对零长数组做个介绍:

零长数组 ：也叫柔性数组(变长数组) ：

• 用途 : 长度为0的数组的主要用途是为了满足需要变长度的结构体
• 用法 : 在一个结构体的最后, 申明一个长度为0的数组, 就可以使得这个 结构体是可变长的 。

对于编译器来说, 此时 长度为0的数组并不占用空间 , 因为数组名本身不占空间, 它只是一个偏移量, 数组名这个符号本身代表了一个不可修改的 地址常量 。

第二个问题 ：

通常定义一个不定长数据包的缓冲区，有两种常用方法：

• 定长数据缓冲区 , 设置一个足够大小 MAX_LENGTH 的数据缓冲区
• 设置一个指向实际数据的指针 , 每次使用时, 按照数据的长度动态的开辟数据缓冲区的空间

下面依次分析使用 定长包 、指针数据包和使用零长数组三种方式的不同。

定长包

假设我们要在网络中接收一个长度为1024字节的数据，怎么定义数据缓冲区呢？

定义一个数据缓冲区结构体data_buf，成员包含数据长度len和数据内容data：

• 数据结构定义 ：

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

• 数据结构大小 ：

数据内容放在data数组中，数据最大长度限制为MAX_LENGTH字节，以满足接收数据的需求。

考虑对齐, 那么数据结构的大小 >= sizeof(int) + sizeof(char) * MAX_LENGTH

但是，通常情况下，我们接收的数据不会达到最大长度，假设MAX_LENGTH=2048，那么接收1024字节内容，还有1024字节空间就浪费了。

• 数据包创建 ：

当接收到数据时，使用malloc动态分配内存。一般来说, 我们会返回一个指向缓冲区数据结构 data_buf 的指针：

///  开辟
    if ((mbuffer = (struct data_buf *)malloc(sizeof(struct data_buf))) != NULL)
    {
        mbuffer- >len = CURR_LENGTH;//CURR_LENGTH为接收到的数据长度
        memcpy(mbuffer- >data, "Hello World", CURR_LENGTH);


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

• 释放 ：

/// 销毁
free(mbuffer);
mbuffer = NULL;

• 优点 ：使用简单，内存的开辟和释放简单
• 缺点 ：使用定长数组作为数据缓冲区, 为了避免造成缓冲区溢出, 数组的大小一般设为足够的空间 MAX_LENGTH, 而实际使用过程中, 达到 MAX_LENGTH 长度的数据很少, 那么多数情况下, 缓冲区的大部分空间都是浪费掉的.