C语言结构体里的成员数组和指针(关于零数组)
单看这文章的标题，你可能会觉得好像没什么意思。你先别下这个结论，相信这篇文章会对你理解C语言有帮助。这篇文章产生的背景是在微博上，看到@Laruence同学出了一个关于C语言的题，微博链接。微博截图如下。我觉得好多人对这段代码的理解还不够深入，所以写下了这篇文章。
#include <stdio.h>struct str{int len;char s[0];};struct foo {struct str *a;};int main(int argc, char** argv) {struct foo f={0};if (f.a->s) {printf( f.a->s);}return 0;}
你编译一下上面的代码，在VC++和GCC下都会在14行的printf处crash掉你的程序。@Laruence说这个是个经典的坑，我觉得这怎么会是经典的坑呢？上面这代码，你一定会问，为什么if语句判断的不是f.a？而是f.a里面的数组？我个人觉得这主要还是对C语言理解不深，如果这算坑的话，那么全都是坑。
接下来，你调试一下，或是你把14行的printf语句改成：
printf("%x\n",f.a->s);
你会看到程序不crash了。程序输出：4。 这下你知道了，访问0×4的内存地址，不crash才怪。于是，你一定会有如下的问题：
1）为什么不是 13行if语句出错？f.a被初始化为空了嘛，用空指针访问成员变量为什么不crash？
2）为什么会访问到了0×4的地址？靠，4是怎么出来的？
3）代码中的第4行，char s[0] 是个什么东西？零长度的数组？为什么要这样玩？
让我们从基础开始一点一点地来解释C语言中这些诡异的问题。
·结构体中的成员
首先，我们需要知道——所谓变量，其实是内存地址的一个抽像名字罢了。在静态编译的程序中，所有的变量名都会在编译时被转成内存地址。机器是不知道我们取的名字的，只知道地址。
所以有了——栈内存区，堆内存区，静态内存区，常量内存区，我们代码中的所有变量都会被编译器预先放到这些内存区中。
有了上面这个基础，我们来看一下结构体中的成员的地址是什么？我们先简单化一下代码：
struct test{
int i;
char *p;
};
上面代码中，test结构中i和p指针，在C的编译器中保存的是相对地址——也就是说，他们的地址是相对于struct test的实例的。
如果我们有这样的代码：
struct test t;
我们用gdb跟进去，对于实例t，我们可以看到：
# t实例中的p就是一个野指针
(gdb) p t
$1 = {i = 0, c = 0’\000′, d = 0 ‘\000’, p = 0x4003e0 "1\355I\211\…"}
# 输出t的地址
(gdb) p &t
$2 = (struct test *)0x7fffffffe5f0
#输出(t.i)的地址
(gdb) p &(t.i)
$3 = (char **)0x7fffffffe5f0
#输出(t.p)的地址
(gdb) p &(t.p)
$4 = (char **)0x7fffffffe5f4
我们可以看到，t.i的地址和t的地址是一样的，t.p的址址相对于t的地址多了个4。说白了，t.i 其实就是(&t +0×0),t.p 的其实就是 (&t +0×4)。0×0和0×4这个偏移地址就是成员i和p在编译时就被编译器给hard code了的地址。于是，你就知道，不管结构体的实例是什么——访问其成员其实就是加成员的偏移量。
下面我们来做个实验：
struct test{int i;short c;char *p;}; int main(){struct test *pt=NULL;return 0;}
编译后，我们用gdb调试一下，当初始化pt后，我们看看如下的调试：（我们可以看到就算是pt为NULL，访问其中的成员时，其实就是在访问相对于pt的内址）
(gdb) p pt
$1 = (struct test *)0x0
(gdb) p pt->i
Cannot access memoryat address 0x0
(gdb) p pt->c
Cannot access memoryat address 0x4
(gdb) p pt->p
Cannot access memoryat address 0x8
注意：上面的pt->p的偏移之所以是0×8而不是0×6，是因为内存对齐了（我在64位系统上）。
好了，现在你知道为什么原题中会访问到了0×4的地址了吧，因为是相对地址。
相对地址有很好多处，其可以玩出一些有意思的编程技巧，比如把C搞出面向对象式的感觉来。
·指针和数组的差别
有了上面的基础后，你把源代码中的structstr结构体中的chars[0];改成char*s;试试看，你会发现，在13行if条件的时候，程序因为Cannot accessmemory就直接挂掉了。为什么声明成char s[0]，程序会在14行挂掉，而声明成char *s，程序会在13行挂掉呢？那么char*s 和char s[0]有什么差别呢？
在说明这个事之前，有必要看一下汇编代码，用GDB查看后发现：
·对于char s[0]来说，汇编代码用了lea指令，lea 0×04(%rax), %rdx
得意时应善待他人，因为你失意时会需要他们
