在Linux系统里,/usr/include/linux/if_pppox.h里面有这样一个结构:
structpppoe_tag{
__u16tag_type;
__u16tag_len;
chartag_data[0];
}__attribute((packed));
最后一个成员为可变长的数组,对于TLV(Type-Length-Value)形式的结构,或者其他需要变长度的结构体,用这种方式定义最好。使用起来非常方便,创建时,malloc一段结构体大小加上可变长数据长度的空间给它,可变长部分可按数组的方式访问,释放时,直接把整个结构体free掉就可以了。例子如下:
structpppoe_tag*sample_tag;
__u16sample_tag_len= 10;
sample_tag= (structpppoe_tag*)malloc(sizeof(structpppoe_tag)+sizeof(char)*sample_tag_len);
sample_tag->tag_type= 0xffff;
sample_tag->tag_len=sample_tag_len;
sample_tag->tag_data[0]=....
...
释放时,
free(sample_tag)
是否可以用char *tag_data代替呢?其实它和char *tag_data是有很大的区别,为了说明这个问题,我写了以下的程序:
例:test_size.c
10structtag1
20{
30inta;
40intb;
50}__attribute((packed));
60
70structtag2
80{
90inta;
100intb;
110char*c;
120}__attribute((packed));
130
140structtag3
150{
160inta;
170intb;
180charc[0];
190}__attribute((packed));
200
210structtag4
220{
230inta;
240intb;
250charc[1];
260}__attribute((packed));
270
280intmain()
290{
300structtag2l_tag2;
310structtag3l_tag3;
320structtag4l_tag4;
330
340memset(&l_tag2,0,sizeof(structtag2));
350memset(&l_tag3,0,sizeof(structtag3));
360memset(&l_tag4,0,sizeof(structtag4));
370
380printf("size of tag1 = %d ",sizeof(structtag1));
390printf("size of tag2 = %d ",sizeof(structtag2));
400printf("size of tag3 = %d ",sizeof(structtag3));
410
420printf("l_tag2 = %p,&l_tag2.c = %p,l_tag2.c = %p ",&l_tag2,&l_tag2.c,l_tag2.c);
430printf("l_tag3 = %p,l_tag3.c = %p ",&l_tag3,l_tag3.c);
440printf("l_tag4 = %p,l_tag4.c = %p ",&l_tag4,l_tag4.c);
450exit(0);
460}
__attribute((packed))是为了强制不进行字节对齐,这样比较容易说明问题。
程序的运行结果如下:
sizeoftag1= 8
sizeoftag2= 12
sizeoftag3= 8
sizeoftag4= 9
l_tag2= 0xbffffad0,&l_tag2.c= 0xbffffad8,l_tag2.c= (nil)
l_tag3= 0xbffffac8,l_tag3.c= 0xbffffad0
l_tag4= 0xbffffabc,l_tag4.c= 0xbffffac4
从上面程序和运行结果可以看出:tag1本身包括两个位整数,所以占了8个字节的空间。tag2包括了两个位的整数,外加一个char*的指针,所以占了12个字节。tag3才是真正看出charc[0]和char*c的区别,charc[0]中的c并不是指针,是一个偏移量,这个偏移量指向的是a、b后面紧接着的空间,所以它其实并不占用任何空间。tag4更加补充说明了这一点。所以,上面的structpppoe_tag的最后一个成员如果用char*tag_data定义,除了会占用多个字节的指针变量外,用起来会比较不方便:方法一,创建时,可以首先为structpppoe_tag分配一块内存,再为tag_data分配内存,这样在释放时,要首先释放tag_data占用的内存,再释放pppoe_tag占用的内存;方法二,创建时,直接为structpppoe_tag分配一块structpppoe_tag大小加上tag_data的内存,从例一的行可以看出,tag_data的内容要进行初始化,要让tag_data指向strctpppoe_tag后面的内存。
structpppoe_tag{
__u16tag_type;
__u16tag_len;
char*tag_data;
}__attribute((packed));
structpppoe_tag*sample_tag;
__u16sample_tag_len= 10;
方法一:
sample_tag= (structpppoe_tag*)malloc(sizeof(structpppoe_tag));
sample_tag->tag_len=sample_tag_len;
sample_tag->tag_data=malloc(sizeof(char)*sample_tag_len);
sample_tag->tag_data[0]=...
释放时:
free(sample_tag->tag_data);
free(sample_tag);
方法二:
sample_tag= (structpppoe_tag*)malloc(sizeof(structpppoe_tag)+sizeof(char)*sample_tag_len);
sample_tag->tag_len=sample_tag_len;
sample_tag->tag_data= ((char*)sample_tag)+sizeof(structpppoe_tag);
sample_tag->tag_data[0]=...
释放时:
free(sample_tag);
所以无论使用那种方法,都没有chartag_data[0]这样的定义来得方便。
讲了这么多,其实本质上涉及到的是一个C语言里面的数组和指针的区别问题。chara[1]里面的a和char*b的b相同吗?《ProgrammingAbstractionsinC》(Roberts,E.S.,机械工业出版社,.6)页里面说:“arrisdefinedtobeidenticalto&arr[0]”。也就是说,chara[1]里面的a实际是一个常量,等于&a[0]。而char*b是有一个实实在在的指针变量b存在。所以,a=b是不允许的,而b=a是允许的。两种变量都支持下标式的访问,那么对于a[0]和b[0]本质上是否有区别?我们可以通过一个例子来说明。
例二:
10#include<stdio.h>
20#include<stdlib.h>
30
40intmain()
50{
60chara[10];
70char*b;
80
90a[2]=0xfe;
100b[2]=0xfe;
110exit(0);
120}
编译后,用objdump可以看到它的汇编:
080483f0 <main>:
80483f0:55push%ebp
80483f1:89e5mov%esp,%ebp
80483f3:83ec18sub$0x18,%esp
80483f6:c645f6femovb$0xfe,0xfffffff6(%ebp)
80483fa:8b45f0mov0xfffffff0(%ebp),%eax
80483fd:83c002add$0x2,%eax
8048400:c600femovb$0xfe,(%eax)
8048403:83c4f4add$0xfffffff4,%esp
8048406:6a00push$0x0
8048408:e8f3feffffcall8048300 <_init+0x68>
804840d:83c410add$0x10,%esp
8048410:c9leave
8048411:c3ret
8048412:8db426 00 00 00 00lea0x0(%esi,1),%esi
8048419:8dbc27 00 00 00 00lea0x0(%edi,1),%edi
可以看出,a[2]=xfe是直接寻址,直接将xfe写入&a[0]+2的地址,而b[2]=0xfe是间接寻址,先将b的内容(地址)拿出来,加,再xfe写入计算出来的地址。所以a[0]和b[0]本质上是不同的。但当数组作为参数时,和指针就没有区别了。
intdo1(chara[],intlen);
intdo2(char*a,intlen);
这两个函数中的a并无任何区别。都是实实在在存在的指针变量。
顺便再说一下,对于struct pppoe_tag的最后一个成员的定义是char tag_data[0],某些编译器不支持长度为0的数组的定义,在这种情况下,只能将它定义成char tag_data[1],使用方法相同。