周立功教你学程序设计结构体：内存对齐和基本数据类型

间的前面，存放的都是char型数据，由于char型数据只占用一个字节，往往使得其紧接着的空间不能被其它长度更长的数据使用。

为了降低内存浪费的概率，应该在char型数据之后，存放长度最小的成员。即在定义结构体时，应按照长度递增的顺序依次定义各个成员。优化示例结构体的定义如下：

类似地，依次存放各个成员，详见表2.2。

表2.2  依次存放各个成员

所有成员实际存放位置为[0,19]，中间的地址为5的内存空间被弃用。由于结构体占用的大小为20个字节，已经是4的整数倍，因此无需再做额外的处理。结构体只浪费了1个字节空间，使用率达到95%。显然，通过优化结构体成员的定义顺序，在同样满足内存对齐的要求下，可以大大地减少内存的浪费。

>>> 2.2.2 基本数据类型

1. 范围值校验

如果有min≤value≤max，则check()范围值校验函数需要3个int型参数value、min和max。如果value合法，则返回true，否则返回false，详见程序清单 2.10。

程序清单 2.10 rangeCheck()范围值校验函数的实现（1）

• 代码整洁之道

rangeCheck是一个非常具有描述性的名字，因为它较好地描述了函数要做的事，所以好名字的价值怎么评价都不过分。如果每个示例都让你感到深合己意，那就是整洁代码。函数越短小，功能越集中，就越容易取一个好名字。名字长一些并不可怕，长而具有描述性的名字，比短而令人费解的名字更好。选择具有描述性的名字能帮助程序员理清模块的设计思路，追索好名字往往会使代码重构得更好。

从代码整洁之道的角度来看，最理想的函数参数个数是0（零参数函数），其次是单参数函数，再次是双参数函数，因尽量避免三参数函数。如果需要三个以上的参数，需要有足够的理由，否则无论如何也不要这样做，因为参数带有太多的概念性。

从测试的角度来看，参数甚至更叫人感到为难，因为编写确保参数的各种组合运行正常的测试用例，且测试覆盖所有可能值的组合是令人生畏的事情。输出参数比输入参数还要难以理解，因为人们习惯性地认为，信息通过参数输入函数，通过返回值从函数中输出，输出参数往往让人苦思之后才会觉得恍然大悟。如果函数看起来需要两个、三个或三个以上的参数，说明其中的一些参数就应该封装为结构体类。比如：

由此可见，减少函数参数的最佳方法是一个函数只做一件事，"函数要么做什么事，要么回答什么事！"两者不可兼得。函数应该修改某个对象的状态，或返回该对象的有关信息，两样都干常常会出现混乱。

2. 类型与变量

由于有了结构体，因此可以将rangeCheck()的形参min和max转移到结构体中，不仅减少了一个形参，而且处理起来更方便。比如：

该声明描述了一个由两个int类型变量组成的结构体，不仅创建了实际数据的对象range，而且描述了该对象是由什么组成的，因为它勾勒出了结构体是如何存储数据的。显然，range是struct _Range类型的结构体变量，如果在该结构体定义前添加typedef：

此时，range就变成了该结构体的类型，即range等同于struct _Range。习惯的写法是将类型名的首字符大写，将变量名的首字符小写。有了Range类型，即可同时定义一个Range类型的变量range和一个指向Range *类型的指针变量pRange，当然也可以省略类型名_Range。比如：

注意，结构体有两层含义，一层含义是"结构体布局"，结构体布局告诉编译器是如何表示数据的，但它并未让编译器为数据分配空间。下一步是创建一个结构体变量，即结构体的另一层含义，其定义如下：

编译器执行这行代码便创建了一个结构体变量range，编译器使用Range为该变量分配空间：一个int类型的变量min和一个int类型的变量max，这些存储空间都与一个名称range结合在一起。

3. 初始化

假设value值的有效范围为0~9，在这里可以使用名为newRangeCheck的宏方便地将结构体初始化。比如：

使用方法如下：

宏展开后如下：

其相当于：

从本质上来看，.min和.max的作用相当于Range结构体的下标。虽然Range是一个结构体，但range.min和range.max都是int类型的变量，因此可以象使用其它int类型变量那样使用它，比如，&(range.min)。

由此可见，如果初始化一个静态存储期的结构体，初始化列表中的值必须是常量表达式。如果是自动存储期，初始化列表中的值可以不是常量。

4. 接口与实现

（1）传递结构体成员

只要结构体成员是一个具有单个值的数据类型，比如，int、char、float