C语言声明维度为0的矩阵为何无报错？对应结构体定义是否合法？

0长度数组读写无报错/段错误的原因 #

• 长度为0的数组不属于标准C的原生语法，是GCC等主流编译器提供的扩展实现，因此编译阶段不会直接报错。
• 结构体中的0长度数组本身不占用存储空间，你对matrix执行读写时，实际访问的是结构体实例地址后方的内存：
  • 如果这段内存属于当前进程的可访问地址范围（比如栈分配的结构体后方仍属于当前栈帧、或是堆分配时你额外申请了足够的后续空间），就不会触发段错误；
  • 越界访问属于未定义行为，不触发错误只是刚好没有触及操作系统的内存保护边界，不代表逻辑合法，运行时随时可能出现数据污染、逻辑异常甚至崩溃。

结构体嵌入0长度数组的写法合法性 #

• 该写法在支持GCC扩展的编译环境下可以正常编译，但不是标准C的推荐写法：
  • C99及后续标准提供的柔性数组特性，要求结构体最后一个成员声明为不指定第一维长度的数组，即你应该写为char matrix[][9][9];，该写法兼容性更好，也符合C标准规范。
  • 无论你用0长度数组还是标准柔性数组，都不能直接定义grid类型的局部/全局变量使用，因为编译器不会为柔性数组成员预留存储空间。正确的用法是堆分配时额外申请矩阵需要的空间，示例如下：

  // 申请可以容纳第三维长度为10的matrix的结构体实例
  grid *g = malloc(sizeof(grid) + sizeof(char) * 9 * 9 * 10);
  if (g != NULL) {
      g->initilized = 1;
      // 此时访问g->matrix[0~9][...] 都是合法的
  }
  

  如果你没有手动申请额外的空间就直接读写matrix成员，本质就是越界访问内存，逻辑完全错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者LAHOUEL Youssouf