使用灵活的数组成员定义指向结构的指针不“复制”FAM吗？

Question

用一个pointer柔性阵列成员 (FAM)将一个定义为一个不“复制”这个FAM？

根据这个程序，这似乎是一种行为，它创建带有FAM的结构的实例，然后检查指向结构的指针和结构的取消引用的“二进制布局”。

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){

typedef struct{
  uint8_t  idim;
  uint32_t data[];
}array_t;  // https://gustedt.wordpress.com/2011/03/14/flexible-array-member/

  int64_t  x_bdim = sizeof(array_t) + sizeof(uint32_t)*0x2;
  array_t* _x     = aligned_alloc(0x1000,x_bdim);
  array_t   x     = *_x;
  uint8_t* raw;

  x.idim          = 0xff;
  x.data[0x0]     = 0x11111111;
  x.data[0x1]     = 0x22222222;

  _x->idim          = 0xff;
  _x->data[0x0]     = 0x11111111;
  _x->data[0x1]     = 0x22222222;

  printf("%'ld %'ld %'ld\n", sizeof(array_t), sizeof(array_t) + sizeof(uint32_t)*0x2, x_bdim);

  putchar(0x0a);
  raw = (uint8_t*)_x;
  for(int i=0; i<x_bdim; ++i)
    printf("%02x\n", raw[i]);

  putchar(0x0a);
  for(int i=0; i<0x2; ++i)
    printf("%08x\n", _x->data[i]);

  putchar(0x0a);
  raw = (uint8_t*)&x;
  for(int i=0; i<x_bdim; ++i)
    printf("%02x\n", raw[i]);

  putchar(0x0a);
  for(int i=0; i<0x2; ++i)
    printf("%08x\n", x.data[i]);
}

我是不是漏掉了什么，还是这是对的？我们不应该使用灵活的Array成员来尊重(指向)结构的士气，因为我们只得到结构的“头”，而不是完整的数组数据？

Answer 1

那就对了。编译器不知道数组的大小，并假设这类操作为0，包括复制、返回、赋值和比较。实际上，柔性数组是在结构之后的。

GCC的原型语法更为明显。他们把它写成uint32_t data[0];

Answer 2

有点技术性-取消指针在这里是一个错误的名称。实际问题是如何使用FAM复制结构。

您的观察是正确的，如果您试图复制一个结构与FMA，FMA部分将不会被复制。原因很简单--因为编译器不知道分配的存储空间的大小，所以它不能复制FMA的“尾”。

Answer 3

C 2018 6.7.2.1 18说：

…在大多数情况下，…忽略了灵活的数组成员。

在使用结构时，C标准中没有提到使用灵活数组成员(是值的一部分)，就像在array_t x = *_x;中一样。因此，在这个初始化过程中，数组成员没有被复制，这是因为标准中没有说它是复制的。

该标准还提到了关于灵活数组成员的两件值得注意的事情。下一句允许填充满足灵活数组成员的对齐要求：

特别是

，结构的大小就好像省略了灵活的数组成员，只是它可能有比省略所暗示的更多的后继填充。

后面的句子说，访问该成员(就像对x->data一样)的行为就好像那里确实有一个数组一样，只要为它提供的内存允许那么大。

因此，最后一句允许您手动访问灵活数组成员中的数据，但第一句不要求编译器自动对它们执行任何操作。

这样做的原因当然是编译器通常无法知道灵活数组成员的大小。其他答案(到目前为止)不正确地说明了这一点；他们说编译器不知道的大小。在所示的代码中，编译器当然可以看到大小，因此它缺乏知识并不是不复制灵活数组成员的原因。更准确地说，原因是编译器无法知道在使用结构的所有情况下的大小，因为内存预留可能看不到当前正在编译的代码，因此一般规则是，即使内存预留是可见的，灵活的数组成员也不被视为基本结构的一部分。