C/C++ 结构与类

Posted 2023-02-18

【中文标题】C/C++ 结构与类

【英文标题】：C/C++ Struct vs Class

【发布时间】：2011-02-14 13:39:45

【问题描述】：

完成我的 C++ 课程后，在我看来，结构/类几乎相同，除了一些细微差别。

我以前从未用 C 编程过；但我知道它有结构。在 C 中是否可以继承其他结构并设置 public/private 修饰符？

如果您可以在常规 C 中做到这一点，为什么我们还需要 C++？类与结构有何不同？

【问题讨论】：

可能重复***.com/questions/54585/…

When should you use a class vs a struct in C++?的可能重复

【参考方案1】：

不能在 C 中定义成员函数或相互派生结构。

此外，C++ 不仅仅是 C+“派生结构”。 C 中不存在模板、引用、用户定义的命名空间和运算符重载。

【讨论】：

我知道模板等在 C 中不存在，但我不知道 C 中结构的 power。所以 C++ 只使用结构来“向后”兼容 C ?

只是为了向后兼容？在实际的基础上，这可能是有原因的，但区别可能是一个意图信号：我使用 struct 的地方是指一种很大程度上被动的 POD 类型的东西。

@dmckee：不管怎样，大多数 STL 仿函数（即std::less）被定义为结构，而不是类。

C++ 与 C 不完全兼容。您可以说 struct 关键字是 C 开发人员的一种适应。我喜欢仅以有序方式保存数据但本身不提供（很多）逻辑的类的 struct 关键字。

@ypnos：见我最后的评论。两者的唯一区别是一个成员默认为public，另一个成员默认为private。

【参考方案2】：

在 C++ 中，结构和类几乎相同；唯一的区别是类中的访问修饰符（用于成员变量、方法和基类）默认为私有，结构中的访问修饰符默认为公共。

然而，在 C 中，结构只是（公共）数据的聚合集合，并没有其他类似类的特性：没有方法、没有构造函数、没有基类等。虽然C++继承了关键字，它扩展了语义。 （然而，这就是为什么在结构中默认为 public 的原因——一个写得像 C 结构的结构表现得像一个结构。）

虽然可以在 C 中伪造一些 OOP——例如，定义所有将指向结构的指针作为其第一个参数的函数，或者偶尔强制具有相同的前几个字段的结构“子/超类”——它总是有点固定，并不是真正的语言的一部分。

【讨论】：

来自面向 OOP 的 .Net 人员已经定义了它this way ✓ 如果类型的实例很小且通常短暂存在或通常嵌入在其他对象中，请考虑定义结构而不是类。 X 避免定义结构，除非该类型具有以下所有特征： 1. 它在逻辑上表示单个值，类似于原始类型（int、double 等）。 2. 实例大小小于 16 字节。 3. 它是不可变的。

@Abhijeet 这就是 C# 中结构和类之间的区别，但这与 C++ 无关，对 C 更是如此。在 C# 中，类和结构实际上是不同的。在 C++ 中不是这样，C 只有没有 OO 的结构。

在 C++ 结构中保持相同的 C 语义不是更好吗？当需要使用“以 c++ 方式的结构”时，只需使用一个类？与 C 相比，我从未在 C++ 中获得“增强”结构的好处。我喜欢仍然使用 C 中设计的结构，否则使用类，允许一些例外。

@Raffaello C++ 结构具有 C 结构的所有行为。

@Caleth 并不是因为我可以在 C++ 结构中拥有私有成员，例如，我还认为 C99 结构具有与 C++ 任何版本不同的边缘情况，例如初始化。除了那个 C++ 结构调用一个默认的构造函数，这在 C 中不是这样的。对吧？

【参考方案3】：

C++ 使用结构主要是为了 1) 向后兼容 C 和 2) POD 类型。 C 结构没有方法、继承或可见性。

【讨论】：

不管怎样，大多数 STL 仿函数（即std::less）被定义为结构，而不是类。

请注意，C++ 结构确实具有方法、继承和可见性。

c struct 可以包含函数指针，虽然是 type(*addr)(params);

【参考方案4】：

其他就是默认访问（public/private）的区别，没有区别。

但是，一些用 C 和 C++ 编写代码的商店会使用“class/struct”来指示哪些可以在 C 和 C++（结构）中使用，哪些是仅 C++（类）。换句话说，在这种风格中，所有结构都必须使用 C 和 C++。这就是为什么很久以前就存在差异的原因，当时 C++ 仍被称为“C with Classes”。

请注意，C 联合与 C++ 一起工作，但反之则不行。例如

union WorksWithCppOnly
    WorksWithCppOnly():a(0)
    friend class FloatAccessor;
    int a;
private:
    float b;
;

同样

typedef union friend
    int a;
    float b;
 class;

仅适用于 C

【讨论】：

在你的c代码中使用cpp关键字然后声称它不兼容cpp是相当愚蠢的

【参考方案5】：

C++ 的另一个区别是，当您从 struct 继承一个没有任何访问说明符的类时，它变成了公共继承，而在类的情况下它是私有继承。

【参考方案6】：

我将补充现有的答案，因为 现代 C++ 现在已经成为一种东西，并且已经创建了官方 Core Guidelines 来帮助解决诸如此类的问题。

以下是指南中的相关部分：

C.2：如果类具有不变量，则使用类；如果数据成员可以独立变化，则使用 struct

不变量是对象成员的逻辑条件，构造函数必须为公共成员函数假设它建立。在建立不变量后（通常由构造函数），可以为对象调用每个成员函数。可以非正式地（例如，在评论中）或更正式地使用 Expects 来表述不变量。

如果所有数据成员都可以相互独立变化，则不可能存在不变量。

如果一个类有任何私有数据，用户不能在不使用构造函数的情况下完全初始化一个对象。因此，类定义器将提供一个构造函数并且必须指定它的含义。这实际上意味着定义者需要定义一个不变量。

执法

查找所有数据为私有的结构和具有公共成员的类。

给出的代码示例：

struct Pair   // the members can vary independently
    string name;
    int volume;
;

// but

class Date 
public:
    // validate that yy, mm, dd is a valid date and initialize
    Date(int yy, Month mm, char dd);
    // ...
private:
    int y;
    Month m;
    char d;    // day
;

Classes 适用于例如相互派生或相互关联的成员。它们还可以帮助在实例化时进行健全性检查。 Structs 非常适合拥有“数据包”，其中实际上并没有什么特别的事情发生，但从逻辑上讲，将成员分组在一起是有意义的。

由此可见，classes 的存在是为了支持封装和其他相关的编码概念，而 structs 根本没有多大用处。

【讨论】：

另一个考虑因素是便携性。 structs 是最便携的。它们可以被 C 或 C++ 或来回使用。例如，它们也可以使用 struct 模块在 Python 中解压缩。如果您的项目优先考虑与其他语言、界面或系统的兼容，请首选struct 而不是class。对于严格的程序内部事务，首选class。