Question

最近我在查看'dirent'结构（在dirent.h中）并且对它的定义感到有些困惑。

注意：此头文件来自我所在学校的Solaris计算机。


typedef struct dirent {
    ino_t       d_ino;
    off_t       d_off;
    unsigned short  d_reclen;
    char        d_name[1];
} dirent_t;

特别是d_name字段。这在操作系统中如何工作？如果你需要存储一个空终止字符串，那么单个字符串的数组有什么用？我知道你可以通过它的第一个元素获得数组的地址，但我仍然感到困惑。显然有些事情正在发生，但我不知道是什么。在我家的Fedora Linux系统上，这个字段简单地定义为：

char d_name[256];

现在因为明显的原因而更有意义。有人可以解释为什么Solaris头文件定义结构吗？

Answer 1

正如其他人所指出的，结构的最后一个成员没有任何设置大小。然而，数组很长，实现决定它需要容纳它想要放入其中的字符。它通过动态分配结构的内存来实现，例如使用malloc。

将成员声明为大小为1很方便，因为很容易确定任何dirent变量d占用了多少内存：

sizeof(dirent) + strlen(d.d_name)

使用大小1也不鼓励此类结构值的接收者尝试在其中存储自己的名称，而不是分配自己的dirent值。使用Linux定义，可以合理地假设您拥有的任何dirent值将接受255个字符的字符串，但Solaris不保证其dirent值将存储超出其需要的任何字符。

我认为是C 99为结构的最后一个成员引入了一个特例。结构可以这样声明：

typedef struct dirent {
  ino_t d_ino;
  off_t d_off;
  unsigned short d_reclen;
  char d_name[];
} dirent_t;

数组没有声明的大小。这称为灵活数组成员。它完成了与Solaris版本相同的功能，除了没有错觉结构本身可以包含任何名称。你知道它还有更多内容。

使用“灵活”声明，占用的内存量将如下调整：

sizeof(dirent) + strlen(d.d_name) + 1

这是因为灵活的数组成员不会考虑结构的大小。

您没有经常看到这种灵活声明的原因，特别是在OS库代码中，可能是为了与不支持该工具的旧编译器兼容。它也是为了与目标定义编写的代码的兼容性，如果结构的大小改变那么会破坏。

Answer 2

dirent结构将在内存中立即跟随包含名称其余部分的内存块，并且该内存可通过d_name字段访问。

Answer 3

这是C中用于表示结构末尾的任意长度数组的模式。 C中的数组没有内置边界检查，因此当您的代码尝试访问从d_name开始的字符串时，它将继续超过结构的末尾。这取决于readdir()将分配足够的内存来保存整个字符串加上终止的nul。

Answer 4

对我来说，这似乎是一种微观优化。名称通常很短，所以为什么要分配你知道不会使用的空间。此外，Solaris可能支持超过255个字符的名称。要使用这样的结构，您只需分配所需的空间并忽略假定的数组大小。