C 什么'；需要零元素数组吗？

在Linux内核代码中，我发现了以下我无法理解的东西

 struct bts_action {
         u16 type;
         u16 size;
         u8 data[0];
 } __attribute__ ((packed));

代码如下：

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零元素数据数组的需求和用途是什么？

这实际上是一个黑客行为，实际上是针对（）的

它也叫a

所以下一次，我会说：

struct bts_action *bts = malloc(sizeof(struct bts_action) + sizeof(char)*100);

这相当于说：

struct bts_action{
    u16 type;
    u16 size;
    u8 data[100];
};

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我可以创建任意数量的这样的结构对象。

思想是在结构的末尾允许一个大小可变的数组。大概，

bts_action

是一个具有固定大小报头（

类型

和

大小

字段）和可变大小

数据

成员的数据包。通过将其声明为0长度数组，它可以像任何其他数组一样进行索引。然后分配一个

bts\u动作

struct，比如1024字节

数据

大小，如下所示：

size_t size = 1024;
struct bts_action* action = (struct bts_action*)malloc(sizeof(struct bts_action) + size);

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另请参见：

这是一种数据大小可变的方法，无需调用

malloc

（

kmalloc

）两次。您可以这样使用它：

struct bts_action *var = kmalloc(sizeof(*var) + extra, GFP_KERNEL);

这曾经不是标准的，被认为是一种黑客行为（正如Aniket所说），但它在C99中被标准化了。现在的标准格式是：

struct bts_action {
     u16 type;
     u16 size;
     u8 data[];
} __attribute__ ((packed)); /* Note: the __attribute__ is irrelevant here */

请注意，

数据

字段没有提到任何大小。还要注意，这个特殊变量只能出现在结构的末尾

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在C99中，这一问题在6.7.2.1.16（重点）中解释：

作为特例，具有多个命名成员的结构的最后一个元素可以 具有不完整的数组类型这称为灵活数组成员。在大多数情况下， 将忽略灵活数组成员。特别是，结构的大小就像 省略了flexible数组成员，只是它的尾部填充可能比 这一遗漏意味着。然而，当一个。（或->）运算符的左操作数为 （指向）具有灵活数组成员和正确操作数名称的结构 成员，其行为就好像该成员被替换为最长的数组（具有相同的 元素类型），不会使结构大于正在访问的对象；这个 阵列的偏移量应保持柔性阵列构件的偏移量，即使这会有所不同 从替换阵列的。如果这个数组没有元素，它的行为就像 它只有一个元素，但如果试图访问该元素，则行为未定义 元素或来生成一个指针，该指针超过它一个

或者换句话说，如果您有：

struct something
{
    /* other variables */
    char data[];
}

struct something *var = malloc(sizeof(*var) + extra);

您可以使用

[0，额外）

中的索引访问

var->data

。请注意，

sizeof（struct something）

只会给出其他变量的大小，即给

data

一个0的大小

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还值得注意的是，本标准实际给出了

malloc

ing此类构造的示例（6.7.2.1.17）：

标准在同一位置的另一个有趣的注释是（我的重点）：

假设对malloc的调用成功，在大多数情况下，p指向的对象的行为就好像p被声明为：

struct { int n; double d[m]; } *p;

（在某些情况下，这种等效性被破坏；特别是，成员d的偏移量可能不同）

代码不是有效的C（）。Linux内核显然不关心可移植性，因此它使用了大量非标准代码

他们正在做的是一个数组大小为0的GCC非标准扩展。一个符合标准的程序将编写

u8 data[]；

，这意味着同样的事情。Linux内核的作者显然喜欢让事情变得不必要的复杂和非标准，如果这样做的选项暴露出来的话

在旧的C标准中，以空数组结束结构被称为“结构破解”。其他人已经在其他答案中解释了它的用途。C90标准中的结构破解是未定义的行为，可能会导致崩溃，主要是因为C编译器可以在结构的末尾添加任意数量的填充字节。此类填充字节可能会与您试图在结构的末尾“破解”的数据发生冲突

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GCC早期做了一个非标准扩展，将其从未定义行为更改为定义良好的行为。C99标准随后采用了此概念，因此任何现代C程序都可以使用此功能而不存在风险。它在C99/C11中被称为灵活数组成员。

零长度数组的另一种用法是作为ASIS结构内部的命名标签t编译时结构偏移量检查

假设您有一些大的结构定义（跨越多个高速缓存行），以确保它们在起点和中间都对齐到高速缓存行边界。

struct example_large_s
{
    u32 first; // align to CL
    u32 data;
    ....
    u64 *second;  // align to second CL after the first one
    ....
};

在代码中，您可以使用GCC扩展声明它们，如：

__attribute__((aligned(CACHE_LINE_BYTES)))

但您仍然希望确保在运行时强制执行此操作

ASSERT (offsetof (example_large_s, first) == 0);
ASSERT (offsetof (example_large_s, second) == CACHE_LINE_BYTES);

这适用于单个结构，但很难涵盖多个结构，每个结构都有不同的成员名称要对齐。您很可能会得到如下代码，其中必须找到每个结构的第一个成员的名称：

assert (offsetof (one_struct,     <name_of_first_member>) == 0);
assert (offsetof (one_struct,     <name_of_second_member>) == CACHE_LINE_BYTES);
assert (offsetof (another_struct, <name_of_first_member>) == 0);
assert (offsetof (another_struct, <name_of_second_member>) == CACHE_LINE_BYTES);

那么运行时断言代码将更易于维护：

assert (offsetof (one_struct,     cacheline0) == 0);
assert (offsetof (one_struct,     cacheline1) == CACHE_LINE_BYTES);
assert (offsetof (another_struct, cacheline0) == 0);
assert (offsetof (another_struct, cacheline1) == CACHE_LINE_BYTES);

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我不确定是否应该有一个或标记…@hippietrail，因为当有人问这个结构是什么时，他们通常不知道它被称为“flexible array member”。如果他们这样做了，他们可以很容易找到答案。因为他们没有，所以他们不能给问题贴上这样的标签。这就是为什么我们没有这样的标签。投票重新打开。我同意这不是重复，因为其他帖子都没有提到非标准“结构黑客”的组合长度为零，定义良好的C99具有灵活的数组成员。我还认为，C编程社区了解任何obsc都是有益的

#define CACHE_LINE_ALIGN_MARK(mark) u8 mark[0] __attribute__((aligned(CACHE_LINE_BYTES)))
struct example_large_s
{
    CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
    u32 first; // align to CL
    u32 data;
    ....
    CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline1);
    u64 *second;  // align to second CL after the first one
    ....
};

assert (offsetof (one_struct,     cacheline0) == 0);
assert (offsetof (one_struct,     cacheline1) == CACHE_LINE_BYTES);
assert (offsetof (another_struct, cacheline0) == 0);
assert (offsetof (another_struct, cacheline1) == CACHE_LINE_BYTES);