为什么有些结构体中会定义一个字节的数组

有一些Windows结构体是可变长度的，它们通常会有一个固定长度的头部，然后接下来是一个可变长度的数组。当这些结构体被声明的时候，它们通常会被声明为一个只有一个字节元素的数组，如下图所示：

如果我们观察一下头文件中的定义，就会发现，这里的ANYSIZE_ARRAY被定义成了1，也就是说，这个结构体的结尾是一个只包含1个字节的数组。

通过这样的声明，我们可以分配一个可变长度的结构体，如下图所示：

然后，我们可以通过下图所示的方式来对结构体进行初始化：

有一些开发者可能会认为这个结构体应该像下图这样定义：

然后，结构体的内存分配就看起来像下图这样进行：

这样的做法，会有两个缺陷：一个表面上可见的缺陷，和一个致命缺陷，容我慢慢道来。

首先，这样的设计，会导致客户非常难以访问一个可变长度的数据，对TOKEN_GROUPS结构体的初始化可能如下图这样进行：

真正的缺陷在于，上述代码会在一台64位Windows系统上崩溃，下面是SID_AND_ATTRIBUTES结构体的定义：

上述的结构体定义中，第一个成员是一个PSID指针。SID_AND_ATTRIBUTES结构体需要指针对齐，而在一台64位的Windows系统上是8字节对齐的。另一方面，TOKEN_GROUPS结构仅仅包含一个DWORD，因此它仅需要在4字节边界上对齐，而sizeof(TOKEN_GROUPS)的值为4。

我希望你能看出来现在是什么样一个状况。

从底层结构上来看，SID_AND_ATTRIBUTES结构不会对齐到一个8字节的边界，而是会对齐到4个字节边界，而用来填充这中间的间隙的部分被忽视了。所以，当尝试访问这个数组的成员的时候，会直接导致一个STATUS_DATATYPE_MISALIGNMENT异常。

你可能会问了，那为什么不使用一个长度为0的数组，而使用1个字节的数组呢？

因为：”时间旅行目前还只是一个幻想而已。”

在1999年之前，标准C语言还不支持一个长度为0的数组。而Windows的开发远远早于这个时间点，因而不大可能会利用这个语言特性。

总结

可变长度的数据结构，在网络数据传输中颇有用处。我为啥知道？兄弟我吃过这方面的亏。

最后

Raymond Chen的《The Old New Thing》是我非常喜欢的博客之一，里面有很多关于Windows的小知识，对于广大Windows平台开发者来说，确实十分有帮助。本文来自：《Why do some structures end with an array of size 1?》