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[转载] C++中 struct 和 class 的区别

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online_admins Syc 发表于 2017-7-26 13:53:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

C++中的 struct 对C中的 struct 进行了扩充,它已经不再只是一个包含不同数据类型的数据结构了,它已经获取了太多的功能。

struct 能包含成员函数吗? 能!
struct 能继承吗? 能!!
struct 能实现多态吗? 能!!!


既然这些它都能实现,那它和 class 还能有什么区别?
最本质的一个区别就是默认的访问控制:
默认的继承访问权限 struct 是 public 的,class 是 private的。

你可以写如下的代码:
struct A
{
  char a;
};

struct B : A
{
  char b;
};

这个时候B是public继承A的。

如果都将上面的struct改成class,那么B是private继承A的。这就是默认的继承访问权限。

所以我们在平时写类继承的时候,通常会这样写:
class B : public A
就是为了指明是public继承,而不是用默认的private继承。

当然,到底默认是 public 继承还是 private 继承,取决于子类而不是基类。
我的意思是,struct 可以继承 class,同样 class 也可以继承 struct,那么默认的继承访问权限是看子类到底是用的struct还是class。
如下:

struct A{};class B : A{}; //private继承
struct C : B{}; //public继承

struct 作为数据结构的实现体,它默认的数据访问控制是 public 的,而 class 作为对象的实现体,它默认的成员变量访问控制是 private 的。

我依旧强调struct是一种数据结构的实现体,虽然它是可以像class一样的用。我依旧将struct里的变量叫数据,class内的变量叫成员,虽然它们并无区别。

到底是用struct还是class,完全看个人的喜好,你可以将程序里所有的class全部替换成struct,它依旧可以很正常的运行。但我给出的最好建议,还是:当你觉得你要做的更像是一种数据结构的话,那么用struct,如果你要做的更像是一种对象的话,那么用class。
当然,我在这里还要强调一点的就是,对于访问控制,应该在程序里明确的指出,而不是依靠默认,这是一个良好的习惯,也让你的代码更具可读性。
说到这里,很多了解的人或许都认为这个话题可以结束了,因为他们知道struct和class的“唯一”区别就是访问控制。很多文献上也确实只提到这一个区别。
但我上面却没有用“唯一”,而是说的“最本质”,那是因为,它们确实还有另一个区别,虽然那个区别我们平时可能很少涉及。
那就是:“class”这个关键字还用于定义模板参数,就像“typename”。但关键字“struct”不用于定义模板参数。这一点在Stanley B.Lippman写的 Inside the C++ Object Model 有过说明。
问题讨论到这里,基本上应该可以结束了。但有人曾说过,他还发现过其他的“区别”,那么,让我们来看看,这到底是不是又一个区别。还是上面所说的,C++中的struct是对C中的struct的扩充,既然是扩充,那么它就要兼容过去C中struct应有的所有特性。例如你可以这样写:
struct A //定义一个struct
{
   char c1;
   int n2;
   double db3;
};

A a={'p', 7, 3.1415926}; //定义时直接赋值

也就是说 struct 可以在定义的时候用 {} 赋初值。那么问题来了,class行不行呢?将上面的struct改成class,试试看。报错!噢~于是那人跳出来说,他又找到了一个区别。我们仔细看看,这真的又是一个区别吗?
你试着向上面的struct中加入一个构造函数(或虚函数),你会发现什么?

对,struct也不能用{}赋初值了

的确,以 {} 的方式来赋初值,只是用一个初始化列表来对数据进行按顺序的初始化,如上面如果写成A a={'p',7};则c1,n2被初始化,而db3没有。这样简单的copy操作,只能发生在简单的数据结构上,而不应该放在对象上。加入一个构造函数或是一个虚函数会使 struct 更体现出一种对象的特性,而使此 {} 操作不再有效。

事实上,是因为加入这样的函数,使得类的内部结构发生了变化。而加入一个普通的成员函数呢?你会发现 {} 依旧可用。其实你可以将普通的函数理解成对数据结构的一种算法,这并不打破它数据结构的特性。
那么,看到这里,我们发现即使是struct想用{}来赋初值,它也必须满足很多的约束条件,这些条件实际上就是让struct更体现出一种数据机构而不是类的特性。
那为什么我们在上面仅仅将struct改成class,{} 就不能用了呢?

其实问题恰巧是我们之前所讲的——访问控制!你看看,我们忘记了什么?对,将struct改成class的时候,访问控制由public变为private了,那当然就不能用{}来赋初值了。加上一个public,你会发现,class 也是能用{}的,和 struct 毫无区别!!!

做个总结,从上面的区别,我们可以看出,struct更适合看成是一个数据结构的实现体,class更适合看成是一个对象的实现体。




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