关于c语言中返回不定长数据的设计问题

Question

c语言中实现这样一个需求，根据某个key值查询到一个value值，这个value值的长度是不固定的，这种情况下怎样设计代码更合理一些，我想到了几种方法：
1.在查询函数内部根据申请到的长度，申请一段内存。
2.在查询函数外部给定一个足够长的内存，然后传递到查询函数中。
3.查询函数使用过程中必须调用两次，第一次仅仅返回查询到数据长度，在外部申请一段内存，然后再调用一次，获取查询到数据。

Answer 1

我见过的有三种：

1. 通过参数将一段内存的起始位置和大小传入
2. 函数自己申请内存，并且要求调用者来释放
3. 使用静态内存，并且要求结果不再使用时才能再次调用

K-V 的话，可以参考一下 gdbm，它使用的是第二种。

Answer 2

如果你不能用C++的话。。。

1. 要是有固定的长度上限，并且返回数据大都接近上限，建议还是避免动态分配，直接用基于栈的缓冲区。
2. 但如果value长度参差不齐，而且可能会非常长，只能用动态分配。这时候把分配/释放操作限制在一个模块/函数里会比较好，易于挑错和日后的扩展。
   所以可以用第三种调用两次的方案。也可以在查询函数旁加一个函数，专门负责删查询函数分配的内存。

可以参考Windows内核中的RtlAnsiStringToUnicodeString方法。既可以先使用RtlAnsiStringToUnicodeSize查询长度然后预先开内存，也可以让RtlAnsiStringToUnicodeString自己开内存，但之后必须调用相关的RtlFreeUnicodeString进行释放。

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在C++中，可以使用RAII，在离开作用域的时候自动清理绑定到栈上对象的资源，此时就可以在函数内分配内存，而执行到呼叫者代码块外时自动释放内存。不用惦记着给每个对象写清理代码。
如果用C的话，可以考虑用GCC编译器，它提供了cleanup属性。用cleanup修饰的变量在离开其作用域的时候，GCC会呼叫指定的清理函数。

static inline void clean_ptr(char *p) { if (p) free(p); }
#define autoclean_pchar __attribute__((cleanup(clean_ptr))) char*

void foo(){
    autoclean_pchar value = get_value(key);    // get_value分配内存
    /* ... 其他代码 ... */
}
//函数返回时自动free内存

cleanup: https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Variable-Attributes.html

Answer 3

其实也就是这几种方法，要么调用者自己分配内存，要么你给它预先分配一个固定大小的内存，如果不够用，一般再多分配一倍的内存，加倍策略~

Answer 4

value的设计可以参考redis的sds字符串模块，在redis源码下sds.h、sds.c，使用C99中新增的一个特性 flexible array member。

Answer 5

我觉得，查询函数根据结果动态申请内存，然后将申请内存的指针和查询结果的长度返回。然后调用者记得在不需要的时候把查询结果的内存释放掉就好了。