Interner Mechanismus von sizeof in C?

Question 1

Ich verwende sizeof, um die Größe einer Struktur in C zu erhalten, aber das Ergebnis, das ich erhalten habe, ist unerwartet.

struct sdshdr {
    int len;
    int free;
    char buf[];
};


int main(){
    printf("struct len:%d\n",(sizeof(struct sdshdr)));
    return 0;
} //struct len:8, with or without buf

Meine Frage ist, warum tut buf nehmen keinen Platz ein und warum ist die Größe der int Typ noch 4 auf einer 64-Bit-CPU?

hier ist die ausgabe von gcc -v:

Configured with: --prefix=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr --with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.2.1
Apple LLVM version 6.1.0 (clang-602.0.53) (based on LLVM 3.6.0svn)
Target: x86_64-apple-darwin14.4.0
Thread model: posix

Question 2

Das [] ist ein flexibles Array-Mitglied. Sie zählen nicht zur Gesamtgröße des Structs, da der C-Standard dies explizit vorschreibt:

6.7.2.1/18

Als Sonderfall kann das letzte Element einer Struktur mit mehr als einem benannten Element einen unvollständigen Array-Typ haben; Dies wird als flexibles Array-Member bezeichnet. In den meisten Situationen wird das flexible Arraymitglied ignoriert. Insbesondere ist die Größe der Struktur so, als ob das flexible Anordnungselement weggelassen worden wäre, außer dass es mehr nachlaufende Polsterung aufweisen kann, als das Weglassen implizieren würde.

Dies ist beabsichtigt, da der Zweck eines flexiblen Array-Mitglieds darin besteht, Ihnen zu ermöglichen, nachfolgende Daten dynamisch nach der Struktur zuzuweisen. (Wenn die Struktur ein Dateiheader, Protokollheader usw. ist)

Beispiel mit Diskussion über nicht standardmäßige gcc-Erweiterungen und den alten “struct hack” vor C99.

Question 3

Ab C99 kann die Größe eines Arrays am Ende einer Struktur weggelassen werden. Für Zwecke von sizeof(struct) Dieses Array scheint die Größe Null zu haben (obwohl sein Vorhandensein der Struktur etwas Auffüllung hinzufügen kann), aber die Absicht ist, dass seine Länge so ist flexibel, dh bei der Zuweisung von Speicherplatz für die Struktur muss am Ende die gewünschte Menge an zusätzlichem Speicherplatz für das Array zugewiesen werden. (Um zu vermeiden, dass die Grenzen überschritten werden, sollte die tatsächlich zugewiesene Länge des Arrays irgendwo gespeichert werden.)

Vor C99 war es ein ziemlich üblicher Hack, ein Array der Größe 1 (oder 0, wo vom Compiler erlaubt) am Ende einer Struktur zu haben und dann mehr Platz dafür zuzuweisen, also erlaubte C99 diese Praxis ausdrücklich, indem es das einführte flexibles Array-Mitglied ohne Größenangabe.

Question 4

Als GNU c-Erweiterung haben Sie Arrays der Länge Null:

Als GNU-Erweiterung kann die Anzahl der Elemente so klein wie null sein. Arrays der Länge Null sind nützlich als letztes Element einer Struktur, die eigentlich ein Header für ein Objekt mit variabler Länge ist:

Betrachten Sie beispielsweise diesen Code von Das gnu c-Handbuch

 struct line
 {
   int length;
   char contents[0];
 };

 {
   struct line *this_line = (struct line *)
     malloc (sizeof (struct line) + this_length);
   this_line -> length = this_length;
 }

In ISO C99 würden Sie ein flexibles Array-Member verwenden, das sich in Syntax und Semantik leicht unterscheidet:

Flexible Array-Mitglieder werden als Inhalt geschrieben[] ohne die 0.

Flexible Array-Mitglieder haben einen unvollständigen Typ, daher kann der sizeof-Operator nicht angewendet werden. Als Eigenart der ursprünglichen Implementierung von Arrays der Länge Null wird sizeof zu Null ausgewertet.

Flexible Array-Mitglieder dürfen nur als letztes Mitglied einer Struktur erscheinen, die ansonsten nicht leer ist.

Eine Struktur, die ein flexibles Array-Element enthält, oder eine Union, die eine solche Struktur enthält (möglicherweise rekursiv), darf kein Element einer Struktur oder eines Elements eines Arrays sein. (Diese Verwendungen sind jedoch von GCC als Erweiterungen erlaubt.)

Question 5

buf hier ist ein flexible array member
Flexible Array-Mitglieder haben einen unvollständigen Typ, sodass der sizeof-Operator möglicherweise nicht angewendet wird, während die ursprüngliche Implementierung von zero-length arrays, sizeof evaluates to zero.