0

0

结构体与类的区别在哪里 C++中struct和class关键对比分析

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2025-07-29 08:48:02

|

422人浏览过

|

来源于php中文网

原创

c++++中struct和class的核心区别在于默认的成员访问权限和继承方式。1. struct默认成员为public,class默认成员为private;2. struct默认继承方式为public,class默认继承方式为private。除此之外,两者在功能上完全等价,均可支持构造函数、析构函数、继承、多态等所有特性。选择使用struct或class更多是基于语义表达和编程习惯的考虑:struct常用于数据聚合体(如point、color),强调开放性和简洁性;class则用于封装复杂对象(如std::string、networkconnection),体现面向对象的设计思想。标准库中如std::pair、迭代器多用struct,而容器类、流类、异常类多用class,这种约定提升了代码的可读性和维护性。

结构体与类的区别在哪里 C++中struct和class关键对比分析

C++中,structclass 之间的核心区别,说白了,就那么一点点:默认的成员访问权限和默认的继承方式不同。除此之外,它们在功能上是完全等价的,你用struct能做的事,class也能做,反之亦然。这更多是一种语义上的约定,而非本质的技术壁垒。

结构体与类的区别在哪里 C++中struct和class关键对比分析

解决方案

structclass在C++中的主要差异体现在它们的默认行为上。当你定义一个struct时,它的成员(数据成员和成员函数)默认是public的,同时,如果它继承自其他类或结构体,默认的继承方式也是public。这与C语言中struct的开放性保持了一致,强调数据聚合的特性。

class则恰恰相反,它的成员默认是private的,默认的继承方式也是private。这体现了面向对象编程中封装(encapsulation)的核心思想,即默认情况下,对象的内部实现细节是不对外暴露的。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

结构体与类的区别在哪里 C++中struct和class关键对比分析
// 示例:默认访问权限
struct MyStruct {
    int public_data; // 默认是 public
    void public_func() {} // 默认是 public
private:
    int private_data_in_struct; // 明确指定为 private
};

class MyClass {
    int private_data; // 默认是 private
    void private_func() {} // 默认是 private
public:
    int public_data_in_class; // 明确指定为 public
    void public_func_in_class() {} // 明确指定为 public
};

// 示例:默认继承方式
struct BaseStruct { int x; };
class BaseClass { int y; };

struct DerivedStruct : BaseStruct { // 默认是 public 继承
    void foo() {
        // x = 10; // 如果 BaseStruct 成员是 private,这里就无法访问
    }
};

class DerivedClass : BaseClass { // 默认是 private 继承
    void bar() {
        // y = 20; // 如果 BaseClass 成员是 private,这里就无法访问
    }
};

// 实际使用时,通常会显式指定访问权限和继承方式,以避免混淆

这种差异更多是历史遗留和编程习惯的体现。在C++的世界里,struct被视为class的一种特殊形式,它们都可以拥有构造函数、析构函数、成员函数、虚函数、继承、多态等等所有class的特性。所以,选择哪个,往往是基于对代码意图的表达,而不是功能上的限制。

C++中struct和class的默认访问权限与继承方式有何不同?

这确实是两者最直接、也是唯一的语义差异点。对于struct,如果你不明确指定成员的访问权限,它们就会被认为是public的。这意味着你可以直接通过对象实例来访问这些成员。例如:MyStruct s; s.public_data = 1; 这样的操作是完全合法的。同样,当一个struct从另一个基类或基struct派生时,如果继承方式没有显式声明,它会默认采用public继承。这表示基类的publicprotected成员在派生struct中保持其原始的访问权限。

结构体与类的区别在哪里 C++中struct和class关键对比分析

反观class,它的默认行为则倾向于“隐藏”。所有未明确指定访问权限的成员,都将被视为private。这意味着你不能直接从外部访问这些成员,必须通过public接口(如成员函数)来间接操作。这正是封装的体现。而在继承方面,class默认使用private继承。这意味着基类的所有publicprotected成员在派生class中都变成了private,外部无法访问,只有派生class内部可以访问。这种默认的私有继承在实践中相对较少直接使用,因为通常我们更倾向于public继承来表达“is-a”关系。

Clickable
Clickable

用AI在几秒钟内生成广告

下载

理解这些默认行为至关重要,它决定了你编写的代码在没有明确声明时的行为。不过,我们通常都会显式地声明publicprotectedprivate来明确意图,这样能避免很多潜在的误解。

选择struct还是class:C++编程实践中的考量与约定

在实际的C++编程中,选择使用struct还是class,往往不是一个技术难题,而更多是一种风格和意图的表达。我个人在写代码时,通常会遵循一些不成文的约定:

  1. 数据聚合体 (Plain Old Data / PODs) 或轻量级值类型: 如果我需要定义一个简单的数据结构,它主要用于存储数据,行为(方法)很少或没有,并且其成员默认就应该对外可见,那么我倾向于使用struct。例如,表示一个二维点Point {int x; int y;},或者一个颜色Color {unsigned char r, g, b, a;}。这些类型通常没有复杂的生命周期管理,也不需要维护复杂的内部状态。它们更像是C语言中struct的自然延伸。
  2. 复杂对象、封装与行为: 当我设计一个更复杂的“对象”时,它拥有自己的内部状态(通常是private的),需要通过一系列public接口来暴露行为,并且可能涉及资源管理、多态或复杂的业务逻辑,我几乎总是使用class。例如,std::stringstd::vector这样的容器,或者我自己定义的NetworkConnectionUserManager等。class的默认private成员很好地契合了封装的思想,强迫你思考哪些是内部实现,哪些是外部接口。
  3. 继承关系: 尽管两者都可以继承,但在设计复杂的类层次结构时,我发现class的使用更为普遍,因为它更自然地与面向对象设计模式中的“is-a”关系和多态性结合。

总的来说,这是一种向读者(包括未来的自己)传达意图的方式。struct暗示着“这是一个数据包”,而class则暗示着“这是一个封装了数据和行为的对象”。当然,这并非强制,如果你在所有地方都只用class,代码也能正常工作,但可能会在某些场景下显得不够“C++范儿”。

C++标准库中struct与class的应用案例解析

C++标准库是学习structclass使用约定的绝佳范本。你会发现,标准库的设计者们也遵循了类似的原则:

  • struct的典型应用:

    • std::pairstd::tuple 它们是典型的数据聚合体,主要目的是将不同类型的值打包在一起。它们的成员默认是public的,方便直接访问。
    • 迭代器 (Iterators): 许多标准容器的迭代器,比如std::vector::iterator,通常被实现为struct。因为迭代器本质上是一个指向容器内部元素的“指针”或“句柄”,它主要负责存储位置信息,并提供一些简单的操作(如解引用、递增),行为相对简单,且内部数据往往需要直接访问。
    • 函数对象 (Functors): 比如std::plusstd::less等,它们通常是struct。这些结构体内部可能只有一个operator()成员函数,用于模拟函数调用,它们主要用于算法的参数,行为明确且通常不涉及复杂状态。
  • class的典型应用:

    • 容器类: std::vectorstd::stringstd::mapstd::list等所有标准容器都是class。这是因为它们需要管理内存、维护复杂的内部数据结构、提供丰富的操作接口,并且需要严格封装其内部实现细节(例如,std::vector的底层数组,std::map的红黑树节点)。
    • 流类: std::istreamstd::ostream及其派生类(如std::cinstd::cout)都是class。它们封装了I/O操作的复杂性,提供了高级的接口供用户使用,并且通常涉及多态。
    • 异常类: std::exception及其所有派生类(如std::runtime_errorstd::bad_alloc)都是class。它们是面向对象异常处理机制的核心,通常包含虚函数,用于多态地处理不同类型的异常。

通过这些例子,我们可以清晰地看到,struct在C++中被赋予了“轻量级、数据优先、开放”的语义,而class则承载了“封装、行为优先、复杂对象”的语义。这种约定,虽然不是语言强制的,但在提升代码可读性和维护性方面,起到了非常重要的作用。

相关专题

更多
C语言变量命名
C语言变量命名

c语言变量名规则是:1、变量名以英文字母开头;2、变量名中的字母是区分大小写的;3、变量名不能是关键字;4、变量名中不能包含空格、标点符号和类型说明符。php中文网还提供c语言变量的相关下载、相关课程等内容,供大家免费下载使用。

379

2023.06.20

c语言入门自学零基础
c语言入门自学零基础

C语言是当代人学习及生活中的必备基础知识,应用十分广泛,本专题为大家c语言入门自学零基础的相关文章,以及相关课程,感兴趣的朋友千万不要错过了。

608

2023.07.25

c语言运算符的优先级顺序
c语言运算符的优先级顺序

c语言运算符的优先级顺序是括号运算符 > 一元运算符 > 算术运算符 > 移位运算符 > 关系运算符 > 位运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符 > 逗号运算符。本专题为大家提供c语言运算符相关的各种文章、以及下载和课程。

348

2023.08.02

c语言数据结构
c语言数据结构

数据结构是指将数据按照一定的方式组织和存储的方法。它是计算机科学中的重要概念,用来描述和解决实际问题中的数据组织和处理问题。数据结构可以分为线性结构和非线性结构。线性结构包括数组、链表、堆栈和队列等,而非线性结构包括树和图等。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

255

2023.08.09

c语言random函数用法
c语言random函数用法

c语言random函数用法:1、random.random,随机生成(0,1)之间的浮点数;2、random.randint,随机生成在范围之内的整数,两个参数分别表示上限和下限;3、random.randrange,在指定范围内,按指定基数递增的集合中获得一个随机数;4、random.choice,从序列中随机抽选一个数;5、random.shuffle,随机排序。

586

2023.09.05

c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

520

2023.09.20

c语言get函数的用法
c语言get函数的用法

get函数是一个用于从输入流中获取字符的函数。可以从键盘、文件或其他输入设备中读取字符,并将其存储在指定的变量中。本文介绍了get函数的用法以及一些相关的注意事项。希望这篇文章能够帮助你更好地理解和使用get函数 。

632

2023.09.20

c数组初始化的方法
c数组初始化的方法

c语言数组初始化的方法有直接赋值法、不完全初始化法、省略数组长度法和二维数组初始化法。详细介绍:1、直接赋值法,这种方法可以直接将数组的值进行初始化;2、不完全初始化法,。这种方法可以在一定程度上节省内存空间;3、省略数组长度法,这种方法可以让编译器自动计算数组的长度;4、二维数组初始化法等等。

595

2023.09.22

php源码安装教程大全
php源码安装教程大全

本专题整合了php源码安装教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

150

2025.12.31

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Rust 教程
Rust 教程

共28课时 | 4万人学习

Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.2万人学习

Go 教程
Go 教程

共32课时 | 3.2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号