Điều gì xảy ra nếu tôi xác định một mảng có kích thước 0 trong C / C ++?

Chỉ tò mò, điều gì thực sự xảy ra nếu tôi xác định một mảng có độ dài bằng không int array[0];trong mã? GCC hoàn toàn không phàn nàn.

Chương trình mẫu

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[0];
    return 0;
}

Làm rõ

Tôi thực sự đang cố gắng tìm hiểu xem các mảng có độ dài bằng không khởi tạo theo cách này, thay vì được chỉ ra giống như độ dài thay đổi trong các nhận xét của Darhiner, có được tối ưu hóa hay không.

Điều này là do tôi phải phát hành một số mã ra ngoài tự nhiên, vì vậy tôi đang cố gắng tìm hiểu xem tôi có phải xử lý các trường hợp SIZEđược xác định là 0, xảy ra trong một số mã với định nghĩa tĩnh khôngint array[SIZE];

Tôi thực sự ngạc nhiên khi GCC không phàn nàn, dẫn đến câu hỏi của tôi. Từ những câu trả lời tôi nhận được, tôi tin rằng việc thiếu cảnh báo phần lớn là do hỗ trợ mã cũ chưa được cập nhật với cú pháp [] mới.

Bởi vì tôi chủ yếu tự hỏi về lỗi, tôi gắn thẻ câu trả lời của Lundin là chính xác (lần đầu tiên của Nawaz, nhưng nó chưa hoàn chỉnh) - những người khác đã chỉ ra cách sử dụng thực tế của nó cho các cấu trúc có đuôi, trong khi có liên quan, không phải là ' t chính xác những gì tôi đang tìm kiếm.

Một mảng không thể có kích thước bằng không.

ISO 9899: 2011 6.7.6.2:

Nếu biểu thức là một biểu thức không đổi, nó sẽ có giá trị lớn hơn 0.

Các văn bản trên là đúng cho cả một mảng đơn giản (đoạn 1). Đối với VLA (mảng có độ dài thay đổi), hành vi không được xác định nếu giá trị của biểu thức nhỏ hơn hoặc bằng 0 (đoạn 5). Đây là văn bản quy phạm trong tiêu chuẩn C. Một trình biên dịch không được phép thực hiện nó khác nhau.

gcc -std=c99 -pedantic đưa ra một cảnh báo cho trường hợp không phải là VLA.

Theo tiêu chuẩn, nó không được phép.

Tuy nhiên, đó là cách thực hành hiện tại trong trình biên dịch C để coi các khai báo đó là khai báo thành viên mảng linh hoạt ( FAM ) :

C99 6.7.2.1, §16 : Trong trường hợp đặc biệt, phần tử cuối cùng của cấu trúc có nhiều thành viên được đặt tên có thể có kiểu mảng không hoàn chỉnh; đây được gọi là thành viên mảng linh hoạt.

Cú pháp chuẩn của FAM là:

struct Array {
  size_t size;
  int content[];
};

Ý tưởng là sau đó bạn sẽ phân bổ nó như vậy:

void foo(size_t x) {
  Array* array = malloc(sizeof(size_t) + x * sizeof(int));

  array->size = x;
  for (size_t i = 0; i != x; ++i) {
    array->content[i] = 0;
  }
}

Bạn cũng có thể sử dụng nó một cách tĩnh (phần mở rộng gcc):

Array a = { 3, { 1, 2, 3 } };

Đây còn được gọi là cấu trúc đệm đuôi (thuật ngữ này có trước khi xuất bản Tiêu chuẩn C99) hoặc cấu trúc hack (nhờ Joe Wreschnig đã chỉ ra).

Tuy nhiên, cú pháp này đã được chuẩn hóa (và các hiệu ứng được đảm bảo) chỉ gần đây trong C99. Trước khi một kích thước không đổi là cần thiết.

• 1 là cách di động để đi, mặc dù nó khá lạ.
• 0 đã tốt hơn trong việc chỉ ra ý định, nhưng không hợp pháp theo tiêu chuẩn liên quan và được hỗ trợ như một phần mở rộng của một số trình biên dịch (bao gồm cả gcc).

Tuy nhiên, thực tế đệm đuôi phụ thuộc vào thực tế là lưu trữ có sẵn (cẩn thận malloc) vì vậy không phù hợp với việc sử dụng ngăn xếp nói chung.

Trong Standard C và C ++, mảng kích thước không được phép ..

Nếu bạn đang sử dụng GCC, hãy biên dịch nó với -pedantictùy chọn. Nó sẽ đưa ra cảnh báo , nói rằng:

zero.c:3:6: warning: ISO C forbids zero-size array 'a' [-pedantic]

Trong trường hợp của C ++, nó đưa ra cảnh báo tương tự.

Nó hoàn toàn bất hợp pháp và luôn luôn như vậy, nhưng rất nhiều trình biên dịch bỏ qua để báo hiệu lỗi. Tôi không chắc tại sao bạn muốn làm điều này. Cách sử dụng mà tôi biết là kích hoạt lỗi thời gian biên dịch từ boolean:

char someCondition[ condition ];

Nếu conditionlà sai, sau đó tôi nhận được một lỗi thời gian biên dịch. Vì trình biên dịch cho phép điều này, tuy nhiên, tôi đã sử dụng:

char someCondition[ 2 * condition - 1 ];

Điều này cho kích thước là 1 hoặc -1 và tôi chưa bao giờ tìm thấy trình biên dịch chấp nhận kích thước -1.

Tôi sẽ thêm rằng có cả một trang tài liệu trực tuyến của gcc về đối số này.

Một số trích dẫn:

Mảng có độ dài bằng không được phép trong GNU C.

Trong ISO C90, bạn sẽ phải cung cấp nội dung có độ dài bằng 1

và

Các phiên bản GCC trước 3.0 cho phép các mảng có độ dài bằng không được khởi tạo tĩnh, như thể chúng là các mảng linh hoạt. Ngoài những trường hợp hữu ích, nó cũng cho phép khởi tạo trong các tình huống sẽ làm hỏng dữ liệu sau này

vì vậy bạn có thể

int arr[0] = { 1 };

và bùm :-)

Một cách sử dụng khác của mảng có độ dài bằng không là để tạo đối tượng có độ dài thay đổi (trước C99). Mảng có độ dài bằng không khác với mảng linh hoạt có [] không có 0.

Trích dẫn từ gcc doc :

Các mảng có độ dài bằng không được phép trong GNU C. Chúng rất hữu ích vì là phần tử cuối cùng của cấu trúc thực sự là một tiêu đề cho một đối tượng có độ dài thay đổi:

 struct line {
   int length;
   char contents[0];
 };
 
 struct line *thisline = (struct line *)
   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
 thisline->length = this_length;

Trong ISO C99, bạn sẽ sử dụng một thành viên mảng linh hoạt, hơi khác về cú pháp và ngữ nghĩa:

• Các thành viên mảng linh hoạt được viết dưới dạng nội dung [] không có 0.
• Các thành viên mảng linh hoạt có kiểu không đầy đủ và do đó toán tử sizeof có thể không được áp dụng.

Một ví dụ trong thế giới thực là các mảng có độ dài bằng 0 struct kdbus_itemtrong kdbus.h (mô-đun hạt nhân Linux).

Khai báo mảng có kích thước bằng 0 trong các cấu trúc sẽ hữu ích nếu chúng được cho phép và nếu ngữ nghĩa là (1) chúng sẽ buộc căn chỉnh nhưng nếu không thì không phân bổ bất kỳ khoảng trắng nào và (2) lập chỉ mục cho mảng sẽ được coi là hành vi được xác định trong trong trường hợp con trỏ kết quả sẽ nằm trong cùng một khối bộ nhớ với cấu trúc. Hành vi như vậy không bao giờ được cho phép bởi bất kỳ tiêu chuẩn C nào, nhưng một số trình biên dịch cũ hơn đã cho phép nó trước khi nó trở thành tiêu chuẩn cho trình biên dịch để cho phép khai báo mảng không đầy đủ với dấu ngoặc rỗng.

Việc hack struct, như thường được thực hiện bằng cách sử dụng một mảng có kích thước 1, rất tinh ranh và tôi không nghĩ có bất kỳ yêu cầu nào mà trình biên dịch không thể phá vỡ nó. Ví dụ, tôi hy vọng rằng nếu một trình biên dịch nhìn thấy int a[1], nó sẽ nằm trong các quyền của nó được coi a[i]là a[0]. Nếu ai đó cố gắng giải quyết các vấn đề liên kết của hack struct thông qua một cái gì đó như

typedef struct {
  kích thước uint32_t;
  dữ liệu uint8_t [4]; // Sử dụng bốn, để tránh việc đệm bị giảm kích thước của cấu trúc
}

một trình biên dịch có thể nhận được thông minh và giả sử kích thước mảng thực sự là bốn:

; Như đã viết
  foo = mySturation-> dữ liệu [i];
; Như được giải thích (giả sử phần cứng endian nhỏ)
  foo = ((* (uint32_t *) mySturation-> dữ liệu) >> (i << 3)) & 0xFF;

Tối ưu hóa như vậy có thể là hợp lý, đặc biệt là nếu myStruct->datacó thể được tải vào một thanh ghi trong cùng hoạt động như myStruct->size. Tôi không biết gì trong tiêu chuẩn sẽ cấm tối ưu hóa như vậy, mặc dù tất nhiên nó sẽ phá vỡ bất kỳ mã nào có thể mong đợi để truy cập vào công cụ ngoài yếu tố thứ tư.