6.18 Массивы нулевой длины

Объявление массивов нулевой длины разрешено в GNU C в качестве расширения. Массив нулевой длины может быть полезен как последний элемент структуры, которая фактически является заголовком для объекта переменной длины:

struct line {
  int length;
  char contents[0];
};

struct line *thisline = (struct line *)
  malloc (sizeof (struct line) + this_length);
thisline->length = this_length;

Несмотря на то, что размер массива нулевой длины равен нулю, член массива такого рода может увеличить размер содержащего типа в результате хвостового заполнения. Смещение члена массива нулевой длины от начала содержащей структуры совпадает со смещением массива с одним или несколькими элементами того же типа. Выравнивание массива нулевой длины такое же, как выравнивание его элементов.

Объявление массивов нулевой длины в других контекстах, включая в качестве внутренних членов объектов структуры или как объекты, не являющиеся членами, не рекомендуется. Обращение к элементам массивов нулевой длины, объявленных в таких контекстах, не определено и может быть диагностировано.

В отсутствие расширения массивов нулевой длины в ISO C90 массив contents в примере выше обычно объявляется с одним элементом. В отличие от массива нулевой длины, который вносит вклад только в размер содержащей структуры для целей выравнивания, массив с одним элементом всегда занимает не меньше места, чем один объект типа. Хотя использование массивов с одним элементом таким образом не рекомендуется, GCC обрабатывает доступ к членам массивов с одним элементом аналогично массивам нулевой длины.

Предпочтительный механизм объявления типов переменной длины, таких как struct line выше, — это гибкий член массива ISO C99, с немного другой синтаксисом и семантикой:

• Гибкие члены массива записываются как contents[] без 0.
• Гибкие члены массива имеют неполный тип, поэтому оператор sizeof не может быть применён. Как особенность исходной реализации массивов нулевой длины, sizeof вычисляется как ноль.
• Гибкие члены массива могут появляться только как последний член struct структуры, которая в остальном не пустая.
• Структура, содержащая гибкий член массива, или объединение, содержащее такую структуру (возможно, рекурсивно), не может быть членом структуры или элементом массива. (Однако эти использования разрешены GCC в качестве расширений.)

Непустое инициализирование массивов нулевой длины обрабатывается так же, как и в случае, когда инициализаторов больше, чем может вместить массив. В этом случае выдаётся соответствующее предупреждение о «лишних элементах в массиве», и лишние элементы (все они в данном случае) игнорируются.

GCC допускает статическую инициализацию гибких членов массива. Это эквивалентно определению новой структуры, содержащей исходную структуру, за которой следует массив достаточного размера для хранения данных. Например, в следующем f1 конструируется так, как будто он был объявлен как f2.

struct f1 {
  int x; int y[];
} f1 = { 1, { 2, 3, 4 } };

struct f2 {
  struct f1 f1; int data[3];
} f2 = { { 1 }, { 2, 3, 4 } };

Удобство этого расширения в том, что f1 имеет нужный тип, устраняя необходимость постоянно ссылаться на f2.f1.

Это имеет симметрию с обычными статическими массивами, так как массив неизвестного размера также записывается с [].

Конечно, это расширение имеет смысл только в том случае, если дополнительные данные находятся в конце объекта верхнего уровня, так как в противном случае мы будем перезаписывать данные по последующим смещениям. Чтобы избежать чрезмерных сложностей и путаницы с инициализацией глубоко вложенных массивов, мы просто не допускаем никакой непустой инициализации, за исключением случаев, когда структура является объектом верхнего уровня. Например:

struct foo { int x; int y[]; };
struct bar { struct foo z; };

struct foo a = { 1, { 2, 3, 4 } };        // Valid.
struct bar b = { { 1, { 2, 3, 4 } } };    // Invalid.
struct bar c = { { 1, { } } };            // Valid.
struct foo d[1] = { { 1, { 2, 3, 4 } } };  // Invalid.

Далее: Пустые структуры, Предыдущее: Имена адресных пространств, Вверх: Расширения языка C [Оглавление][Индекс]