初始化结构中的内联数组-如何确保我不会弄乱它？

Question

有时，出于性能方面的原因，我可能决定定义一个结构，例如

typedef struct {
    size_t capacity;
    size_t size;
    int offset;
    void* data[];
} ring_buffer;

在结构本身中内联data。我现在将创建函数定义为

ring_buffer* ring_buffer_create(size_t capacity) {
    int struct_size = 
      sizeof(int) + 2 * sizeof(size_t) + 
      capacity * sizeof(void*);
    ring_buffer* rb = (ring_buffer*)malloc(struct_size);
    rb->capacity = capacity;
    rb->offset = 0;
    rb->size = 0;
    return rb;
}

只要C编译器不做一些奇怪的字段填充/对齐，这(如果我没有计算错任何东西)将工作得很好。

人们通常是如何处理这种情况的(当然，除了将data定义为指针之外)？

谢谢

Answer 1

您的大小计算不正确:结构可能具有嵌入的填充，以确保其某些成员对齐。例如，在64位目标上，int是4字节，而后面的void *data[]数组需要8字节对齐，因此编译器将在data成员之前插入4字节的填充。

大小应按如下方式计算：

size_t struct_size = sizeof(ring_buffer) + capacity * sizeof(void *);

或者有可能：

size_t struct_size = offsetof(ring_buffer, data) + capacity * sizeof(void *);

请注意，size应该具有类型size_t，并且您应该测试malloc故障，以避免未定义的行为：

ring_buffer *ring_buffer_create(size_t capacity) {
    size_t struct_size = sizeof(ring_buffer) + capacity * sizeof(void *);
    ring_buffer *rb = malloc(struct_size);
    if (rb) {
        rb->capacity = capacity;
        rb->offset = 0;
        rb->size = 0;
    }
    return rb;
}