C++結構體中變長數組的使用問題分解刨析

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1. 問題來源

今天在結構體裡面使用變長數組來封裝消息體，運行程序時彈出如下錯誤：

*** stack smashing detected ***: <unknown> terminated
Aborted (core dumped)

問題已經解決，由於源程序不方便截取，現在通過一個實例來復現問題。

2. 問題復現

2.1 初始程序

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
    int a；
    char body[];
} msg_t;
int main(void)
{
    msg_t msg;
    char *pdu = "abcdefg";
    strcpy(msg.body,pdu);
    printf("msg body:%s\n",msg.body);
    return 0;
}

上述程序編譯是沒有問題的，但如果帶變長數組的結構體換兩種寫法，會復現兩種錯誤。

2.2 獨立變長數組復現

typedef struct {
    char body[];
} msg_t;

結構體中隻有變長數組body[]，無其他成員。編譯錯誤如下：

test.c:7:10: error: flexible array member in a struct with no named members
     char body[];

這種情況在實際中並不會出現，如果隻有一個成員，就沒必要多一層結構體。

2.3 變長數組置前復現

typedef struct {
	char body[];
	int a;
} msg_t;

變長數組body[]不為結構最後一個成員。編譯錯誤如下：

test.c:7:10: error: flexible array member not at end of struct
     char body[];

這種情況就是按照C99標準變長數組必須是結構體的最後一個成員。

2.4 緩沖區溢出復現

運行編譯出的可執行程序，打印錯誤如下：

msg body:abcdefg
*** stack smashing detected ***: <unknown> terminated
Aborted (core dumped)

這裡是因為沒有為變長數組body分配內存，檢測到瞭緩沖區溢出，通過如下表達式分配內存：

msg_t *msg= (msg_t*)malloc(sizeof(msg_t)+16*sizeof(char));

這樣就為結構體指針msg分配瞭一塊內存空間，程序變為：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
    int a;
    char body[];
} msg_t;
int main(void)
{
    msg_t *msg = (msg_t*)malloc(sizeof(msg_t)+16*sizeof(char));
    char *pdu = "abcdefg";
    strcpy(msg->body,pdu);
    printf("msg body:%s\n",msg->body);
    free(msg);
    return 0;
}

編譯成功，運行結果正常：

msg body:abcdefg

3. 結構體變長數組使用要點

  • 結構體中不能隻有變長數組一個成員，同時變長數組必須為結構體最後一個成員。
  • 變長數組不占用結構體的存儲空間，長度為0，數組名隻是一個占位符。sizeof()計算結構體大小時，變長數組在其中長度為0。
  • 使用變長數組結構體時，用malloc()分配內存空間。使用完畢用free()可以直接釋放整個結構體的空間。

到此這篇關於C++結構體中變長數組的使用問題分解刨析的文章就介紹到這瞭,更多相關C++變長數組內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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