Использование массива нулевого размера

#cpp #visual_cpp

Меня всегда интересовало, почему компилятор ругается на эту ошибку и как ее исправить.

struct A{ int size; unsigned char data[0]; };


warning C4200: нестандартное расширение: массив нулевого размера в структуре (объединении)

Используется эта структура так:

A *a = (A*) malloc(1024);
a->size = 1024 - sizeof(A);


Нулевой размер используется для того, чтобы sizeof возвращала только размер структуры,
без лишних данных. Для исправления ошибки можно убрать переменную data, но тогда будет
сложнее обращаться к ней.

Использовать unsigned char *data, тоже не вариант, так как придется либо выделять
новый блок памяти, либо указывать в data на область памяти сразу за структурой.

Вот и получается, что это предупреждение никак не исправить. Или все же есть варианты?
    

Ответы

Ответ 1

Компилятор ругается потому, массивы нулевого размера запрещены стандартом.

Некоторые компиляторы разрешают это, но не все.

Проблема с массивами нулевого размера такая же, как и с любыми объектами нулевого
размера: адреса разных объектов должны быть разными. Это (неявное) предположение используется
большим количеством кода.

Имея объекты нулевого размера, легко нарушить это правило.



Для случая массива переменного размера в конце структуры используется так называемый
struct hack, на который вам уже указывали. В нём массив объявляется просто как array[],
без указания размера. Это и есть ответ на вопрос, как правильно исправить:

struct A{ int size; unsigned char data[]; };


Это решение, однако, требует компиляции языком C, А не C++, как правильно отметил @ixSci.



Visual Studio (по крайней мере 2013-ая) компилирует код как C++. Несмотря на то,
что в стандарте C++ такого нет, этот код компилируется, но выдаётся предупреждение,
что не может быть создан копирующий конструктор. Это и правильно, так как правильный
копирующий конструктор невозможен. Вы можете подавить это предупреждение при помощи

#pragma warning(suppress : 4200)
struct A { int size; unsigned char data[]; };




Не забудьте, что правильное использование структуры со flexible array member'ом —
вычисление требуемого размера в рантайме и выделение её через malloc с указанием правильного
размера.


Ответ 2

Массивы нулевого размера запрещены потому что размер всех объектов должен быть больше
единицы, чтобы у каждого объекта был свой уникальный адрес.

Для решения Вашей задачи обычно используют следующий код:

struct A { int size; };

unsigned char* data(A* a) {
  return reinterpret_cast(a + 1);
}

A* create_A(int size) {
  A* a = (A*)malloc(size + sizeof(A));
  a->size = size;
  return a;
}


В случае, если нужен массив из элементов, тип которых отличается от [unsigned] char,
надо учитывать выравнивание. Для этого надо использовать спецификатор alignas:

template
struct alignas(T) A {
  std::size_t size;

  T* data() { return reinterpret_cast(this + 1); };
};


Использование массива из одного элемента, чтобы хранить произвольное количество элементов,
например

struct A { int size; unsigned char data[1]; };


не рекомендуется, т.к. статические анализаторы будут выдавать ошибки, если увидят
чтение за концом массива.


Ответ 3

Начиная со стандарта C99, для этого правильно использовать flexible array member:

struct f1 {
    int x; int y[];
} f1 = { 1, { 2, 3, 4 } };


Современные версии MSVC эту возможность поддерживают.

Насколько я понимаю, массивы нулевого размера так и остались компиляторным расширением
и в стандарт не вошли.