c语言课程 C语言课程的Struct Hack笔记

　　最近在搞Compiler的CodeGenerator实验，有一部分需要把Java程序翻译成C程序，比如:

　　复制代码 代码如下:

　　int [] array;

　　array = new int[10];

　　System.out.println(array.length); //10

　　这段代码翻译成C很自然的想法是：

　　复制代码 代码如下:

　　int * array; // int array[] not support in C

　　array = (int*)malloc(sizof(int)*10);

　　printf("%dn",sizof(array)/sizeof(int)); // 1

　　但很可惜这样是错误的，因为malloc操作在堆上分配空间，不一定是连续的，sizof(array)得到的是指针本身所占的单元，和sizeof(int)相等，无法通过sizof求得数组长度。它和下面还不一样：

　　复制代码 代码如下:

　　int array[10];

　　printf("%dn",sizof(array)/sizeof(int)); // 10

　　这里array是数组，是指向整个连续存储空间的常量，所以sizeof对其操作求得的是整个区域的长度。但是当数组名作为函数的参数传递时，数组就退化为指针，又回到了刚才问题。

　　我们应该怎么做？

　　在 StackOverflow 搜了一下，发现ANSI C根本没有直接办法通过指向内存的指针求得分配长度。但Windows下提供了计算指针指向的内存大小的方法[malloc.h]：

　　_msize : returns the size (in bytes) as an unsigned integer.

　　复制代码 代码如下:

　　size_t _msize(

　　void *memblock

　　);

　　但由于操作系统策略的原因，实际分配到的大小可能会比指定的大一些.

　　在Linux下，指针往前偏移一个整形大小的单元也会记录实际分配的大小，我们来窥探一下那个单元的内容：

　　复制代码 代码如下:

　　//test.c

　　int main(){

　　int * p;

　　int i;

　　int size;

　　for (i=1;i<11;i++)

　　printf("%d ",i);

　　printf("n");

　　for (i=0;i<10;i++){

　　p = (int*)malloc(sizeof(int)*i);

　　size = *(int*)((char*)p-sizeof(int));

　　printf("size:%d ",size);

　　free(p);

　　}

　　printf("n");

　　}

　　$gcc test.c

　　$./a.out

　　1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

　　17 17 17 17 25 25 33 33 41 41

　　看来Linux的分配策略不能使得内存大小和元素个数一一对应，此法不可用。 后来发现在Linux下原来也有类似_msize的函数[malloc.h]：

　　复制代码 代码如下:

　　int * array;

　　int size;

　　array = (int*)malloc(sizof(50);

　　size = malloc_usable_size(array);

　　printf("%dn",size);//50

　　但是malloc.h不属于标准C，我们还要继续寻找通用之法。经过大量查阅，终于发现了一种code trick,称作struct-hack. 前面提到过，在C语言中，int a[]是违法的，但是把它作为struct的最后一个成员却是可以的：

　　复制代码 代码如下:

　　typedef struct array{

　　int size;

　　int free;

　　int buf[];

　　}array,*Tiger_array;

　　这是在C语言的后期加入的特性，目的就是为了实现flexible array， 这样每次给数组分配空间时，需要同步记录size大小。而求size的时候，直接取出来即可：

　　复制代码 代码如下:

　　Tiger_array ta;

　　ta = (int*)malloc(sizeof(array)+100);

　　ta->size = 100;

　　ta->free = 0;

　　需要注意一点，这时分配的大小应该是sizeof(struct)加上需求的数组大小。

　　这个问题就说到这里。