在 C++ 中什么时候应该使用类还是结构？

Question

在什么情况下，在 C++ 中使用 struct 与使用 class 更好？

Answer 1

与 class 相比，struct 的一个优点是，如果遵循“先是公共成员，然后是私有成员”，它可以节省一行代码。 从这个角度来看，我发现关键字class毫无用处。

这是仅使用 struct 而从不使用 class 的另一个原因。 C++ 的一些代码风格指南建议对函数宏使用小写字母，理由是当宏转换为内联函数时，不需要更改名称。 同样在这里。 您拥有漂亮的 C 风格结构，有一天，您发现需要添加一个构造函数或一些便捷方法。 您是否将其更改为类？ 到处？

区分struct和class对于我们应该做的事情——编程来说实在是太麻烦了。 与 C++ 的许多问题一样，它是出于对向后兼容性的强烈渴望而产生的。

Answer 2

struct 和 class 在底层是相同的，尽管在可见性方面具有不同的默认值，struct 默认是 public，而 class 默认是私有的。 您可以通过适当使用 private 和 public 将其中一个更改为另一个。 它们都允许继承、方法、构造函数、析构函数以及面向对象语言的所有其他优点。

然而，两者之间的一个巨大区别是，C 中支持 struct 作为关键字，而 class 则不支持。 这意味着可以在包含文件中使用 struct，只要该 struct 是一个即可 #include 到 C++ 或 C 中纯 C 风格 struct 以及包含文件中的所有其他内容都与 C 兼容，即没有 C++ 特定关键字，例如 private、public，没有方法 。

AC 风格struct 可以与支持使用C 风格struct 在接口上来回传输数据的其他接口一起使用

AC 风格的 struct 是一种描述内存区域布局的模板（不是 C++ 模板，而是模式或模板）。 多年来，已经创建了可通过 C 语言和 C 插件（这里介绍的是 Java、Python 和 Visual Basic）使用的接口，其中一些接口可与 C 风格的 struct 配合使用。

Answer 3

正如其他人指出的那样，

• 除了默认可见性之外，两者都是等效的，
• 无论出于何种原因，可能都有理由被迫使用其中之一。Stroustrup

/Sutter 对于何时使用其中一个有明确的建议：

如果类具有不变量则使用类； 如果数据成员可以独立变化，则使用结构

但是，请记住，转发声明某物是不明智的。 作为类 (class X;) 并将其定义为结构 (struct X { ... })。
它可能在某些链接器（例如，g++）上工作，但在其他链接器（例如，MSVC）上可能会失败，因此您会发现自己陷入了开发者地狱。

Answer 4

它们几乎是同一件事。 感谢 C++ 的魔力，结构可以像类一样保存函数、使用继承、使用“new”创建等等。

唯一的功能区别是类以私有访问权限开头，而结构以公共开头。 这是为了保持与 C 的向后兼容性。

在实践中，我总是使用结构作为数据持有者，使用类作为对象。

Answer 5

你什么时候会选择使用struct
何时在 C++ 中使用类？

当我定义函子和 POD 时，我使用了 struct。 否则我使用class。

// '()' is public by default!
struct mycompare : public std::binary_function<int, int, bool>
{
    bool operator()(int first, int second)
    { return first < second; }
};

class mycompare : public std::binary_function<int, int, bool>
{
public:
    bool operator()(int first, int second)
    { return first < second; }
};

Answer 6

从技术上讲，两者在 C++ 中是相同的 - 例如，结构可能具有重载运算符等。

但是：

当我希望同时传递多种类型的信息时，我使用结构
当我处理“功能”对象时，我使用类。

希望能帮助到你。

#include <string>
#include <map>
using namespace std;

struct student
{
    int age;
    string name;
    map<string, int> grades
};

class ClassRoom
{
    typedef map<string, student> student_map;
  public :
    student getStudentByName(string name) const 
    { student_map::const_iterator m_it = students.find(name); return m_it->second; }
  private :
    student_map students;
};

例如，我在此处的 get...() 方法中返回一个 struct Student - 享受吧。

Answer 7

默认情况下，结构具有公共访问权限，而类默认具有私有访问权限。

我个人使用结构作为数据传输对象或值对象。 当这样使用时，我将所有成员声明为 const 以防止被其他代码修改。

Answer 8

只是从 C++20 标准的角度解决这个问题（来自 N4860）。 ..

类是一种类型。 关键字“class”和“struct”（以及“union”）在 C++ 语法中是 - class-key< /em>，选择 class 或 struct 的唯一功能意义是：

class-key 确定...默认访问是公共的还是私有的 (11.9)。

数据成员默认可访问性

11.9.1 中的示例记录了 class 关键字导致默认私有成员，而 `struct 关键字导致默认公共成员：

X类{
整数a； // X::a 默认是私有的：使用的类

...vs...

结构S {
整数a； // S::a 默认是公共的：使用结构

基类默认可访问性

1.9 还说：

如果基类没有访问说明符，则在使用类键定义派生类时假定为public > 当使用class-keyclass定义类时，假定struct和private。

需要一致使用结构或类的情况......

有一个要求：

在类模板的重新声明、部分特化、显式特化或显式实例化中，类键应与原始类模板声明（9.2.8.3）一致。

...在任何详细类型说明符中，enum 关键字应用于引用枚举 (9.7.1)、union class-key 应用于引用union (11.5)，以及class 或struct< /code> class-key 应为
用于引用非联合类 (11.1)。




提供了以下示例（当不需要一致性时）：

struct S { } s;
类 S* p = &s; // 好的

尽管如此，一些编译器可能会对此发出警告。

---

有趣的是，虽然您使用 struct、class 和 union 创建的类型都称为“类”，但我们...

标准布局结构是使用class-key struct或class-key<定义的标准布局类/em> 类。

...所以在标准语言中，当谈到标准布局结构时，它使用“struct”来暗示“不是联合”。

我很好奇其他术语中是否有类似的“结构”用法，但对标准进行详尽的搜索是一项艰巨的工作。 欢迎评论。

Answer 9

它们是相同的东西，但默认值不同（class 默认为 private，struct 默认为 public），因此理论上它们是完全可以互换的。

所以，如果我只是想打包一些信息来移动，我会使用一个结构，即使我在那里放置了一些方法（但不是很多）。 如果它是一个大部分不透明的东西，主要用途是通过方法，而不是直接用于数据成员，那么我使用完整的类。

Answer 10

经过多年使用我的主要语言 C++ 进行编程后，我得出了一个明确的结论：这是 C++ 的另一个愚蠢功能。

两者之间没有真正的区别，我没有理由花额外的时间来决定是否应该将我的实体定义为结构体还是类。

要回答这个问题，请随时将您的实体定义为结构体。 默认情况下，成员将是公开的，这是常态。 但更重要的是，默认情况下继承将是公共的。 受保护的继承，甚至更糟糕的是私有继承，都是例外。

我从来没有遇到过私人继承是正确做法的案例。 是的，我尝试发明问题来使用私有继承，但没有成功。 而 Java，如果不使用访问器关键字，面向对象编程的角色模型默认为公共继承。 顺便说一句，Java 不允许在继承的类上使用访问器关键字，它们只能公开继承。 所以你可以看到，cpp团队在这里真的倒下了。

另一个令人沮丧的事情是，如果您定义为类并声明为结构，则会收到编译警告。 好像这会影响程序的性能或准确性。 一个答案还指出，MSVC 可能会传播编译器错误。

那些下雨时上课、晴天时上课的人，是根据他们所学的内容来这样做的。 他们发现这不是真的。 Java没有一对类名，只有class关键字。 如果您想要一个数据结构，只需将所有成员公开并且不要添加函数即可。 这在 Java 中有效，我没有看到任何问题。 有什么问题？ 您需要 4 或 5 个字符的 BOM 代码来确定如何解释类​​实体的上下文。

Answer 11

班级。

类成员默认是私有的。

class test_one {
    int main_one();
};

相当于

class test_one {
  private:
    int main_one();
};

所以如果你尝试

int two = one.main_one();

我们会得到一个错误：main_one is private因为它不可访问。 我们可以
通过指定其公共即

class test_one {
  public:
    int main_one();
};

结构来初始化它来解决它。

结构体是一个类，其成员默认是公共的。

struct test_one {
    int main_one;
};

意味着 main_one 是私有的，即

class test_one {
  public:
    int main_one;
};

我使用结构作为数据结构，其中成员可以采用任何值，它是
这样更容易。

Answer 12

当我需要创建 POD 类型或函子时，我使用结构体。

Answer 13

默认情况下，所有类成员都是私有的，所有结构成员默认都是公共的。
类具有默认的私有基，结构具有默认的公共基。 C 的结构不能有成员函数，而 C++ 的结构可以将成员函数添加到结构中。 除了这些差异之外，我没有发现它们有什么令人惊讶的地方。

Answer 14

仅当我需要保存一些没有任何关联成员函数的数据（对成员数据进行操作）并直接访问数据变量时，我才使用 struct。

例如：从文件和套接字流等中读取/写入数据。在函数参数太多且函数语法看起来太长的结构中传递函数参数。

从技术上讲，除了默认的可访问性之外，类和结构之间没有太大区别。
更重要的是，它取决于您如何使用它的编程风格。

Answer 15

我认为结构旨在作为一种数据结构（如多数据类型信息数组），而类则用于代码打包（如子例程和函数的集合）..

:(

Answer 16

我从不在 C++ 中使用“struct”。

我无法想象当你想要私有成员时你会使用结构的场景，除非你故意试图混淆。

似乎使用结构更多的是如何使用数据的语法指示，但我宁愿创建一个类并尝试在类名称中或通过注释来明确这一点。

例如

class PublicInputData {
    //data members
 };

Answer 17

正如其他人指出的那样，实际上只有两种实际的语言差异：

• struct 默认为公共访问，class 默认为私有访问。
• 继承时，struct默认为public继承，class默认为private继承。 （讽刺的是，与 C++ 中的许多东西一样，默认值是向后的：public 继承是迄今为止更常见的选择，但人们很少声明 struct 只是为了节省时间输入“public”关键字，

但实践中真正的区别在于声明构造函数/析构函数的class/struct 和不声明构造函数/析构函数的class/struct。 “普通旧数据”POD 类型有一些保证，一旦您接管了类的构造，这些保证就不再适用。为了保持这种区别，许多人故意只使用 struct 。对于 POD 类型，如果他们要添加任何方法，请使用 classes。否则下面两个片段之间的差异毫无意义：（

class X
{
  public:

  // ...
};

struct X
{
  // ...
};

顺便说一句，这里有一个带有一些很好解释的线程。关于“POD 类型”的实际含义：C++ 中的 POD 类型是什么？ ）

Answer 18

C++ 中的 class 和 struct 之间的区别是：

• struct 成员和基类/结构是 public默认。
• 默认情况下，class 成员和基类/结构是private。

类和结构都可以混合使用 public、protected 和 private 成员，可以使用继承，并且可以具有成员函数。

我建议您：

• 使用 struct 来表示没有任何类似类功能的普通旧数据结构；
• 当您使用 private 或 protected 成员、非默认构造函数和运算符等功能时，请使用 class。

Answer 19

现有的答案存在很多误解。

class 和 struct 都声明一个类。< /a>

是的，您可能需要重新排列类定义中的访问修改关键字，具体取决于您用来声明该类的关键字。

但是，除了语法之外，选择其中之一的唯一原因是约定/风格/偏好。

有些人喜欢对没有成员函数的类坚持使用 struct 关键字，因为生成的定义“看起来”像 C 中的简单结构。

同样，有些人喜欢使用 class code> 关键字用于具有成员函数和 private 数据的类，因为它上面写着“class”，因此看起来像他们最喜欢的面向对象编程书中的示例。

现实情况是，这完全取决于您和您的团队，并且它实际上对您的程序没有任何影响。

以下两个类除了名称之外在各方面都绝对等效：

struct Foo
{
   int x;
};

class Bar
{
public:
   int x;
};

您甚至可以在重新声明时切换关键字：（

class Foo;
struct Bar;

尽管这会破坏 Visual Studio 构建< /a> 由于不符合规定，因此当您执行此操作时，编译器将发出警告。）

并且以下表达式的计算结果均为 true：

std::is_class<Foo>::value
std::is_class<Bar>::value

但请注意，在重新定义<时，您无法切换关键字/em>； 这只是因为（根据单一定义规则）跨翻译单元的重复类定义必须“由相同的标记序列组成”。 这意味着您甚至无法将 const int member; 与 int const member; 交换，并且与 class 或的语义无关结构。

Answer 20

结构（POD，更一般地说）当您提供带有 C++ 实现的 C 兼容接口时，它们非常方便，因为它们可以跨语言边界和链接器格式移植。

如果这不是你关心的问题，那么我认为使用“结构”而不是“类”是一个很好的意图沟通者（正如 @ZeroSignal 上面所说）。 结构还具有更可预测的复制语义，因此它们对于您打算写入外部介质或通过网络发送的数据非常有用。

结构对于各种元编程任务也很方便，比如只公开一堆依赖的 typedef 的特征模板：

template <typename T> struct type_traits {
  typedef T type;
  typedef T::iterator_type iterator_type;
  ...
};

...但这实际上只是利用了结构的默认保护级别是公共的...

Answer 21

回答我自己的问题（无耻地），正如已经提到的，访问权限是它们在 C++ 中的唯一区别。

我倾向于仅使用结构来存储数据。 如果它能让数据处理变得更容易，我将允许它获得一些辅助函数。 然而，一旦数据需要流控制（即维护或保护内部状态的 getter/setter）或开始获取任何主要功能（基本上更像对象），它将“升级”为一个类，以更好地传达意图。

Answer 22

对于 C++ 来说，结构和类之间确实没有太大区别。 主要的功能区别在于，结构体的成员默认是公共的，而在类中默认是私有的。 否则，就语言而言，它们是等效的。

也就是说，我倾向于在 C++ 中使用结构，就像在 C# 中一样，类似于 Brian 所说的。 结构是简单的数据容器，而类用于除了保存数据之外还需要对数据进行操作的对象。

Answer 23

结构对我有帮助的一个地方是当我有一个从另一个系统接收固定格式消息（例如串行端口）的系统时。 您可以将字节流转换为定义字段的结构，然后轻松访问这些字段。

typedef struct
{
    int messageId;
    int messageCounter;
    int messageData;
} tMessageType;

void processMessage(unsigned char *rawMessage)
{
    tMessageType *messageFields = (tMessageType *)rawMessage;
    printf("MessageId is %d\n", messageFields->messageId);
}

显然，这与在 C 中执行的操作相同，但我发现将消息解码为类的开销通常是不值得的。

Answer 24

正如大家所说，唯一真正的区别是默认访问权限。 但当我不想用简单的数据类进行任何类型的封装时，我特别使用 struct，即使我实现了一些辅助方法。 例如，当我需要这样的东西时：

struct myvec {
    int x;
    int y;
    int z;

    int length() {return x+y+z;}
};

Answer 25

如果您正在编写内部结构为 C++ 的库，但 API 可以由 C 或 C++ 代码调用，则可以在 C++ 中使用“struct”。 您只需创建一个包含向 C 和 C++ 代码公开的结构和全局 API 函数的标头，如下所示：

// C access Header to a C++ library
#ifdef __cpp
extern "C" {
#endif

// Put your C struct's here
struct foo
{
    ...
};
// NOTE: the typedef is used because C does not automatically generate
// a typedef with the same name as a struct like C++.
typedef struct foo foo;

// Put your C API functions here
void bar(foo *fun);

#ifdef __cpp
}
#endif

然后您可以使用 C++ 代码在 C++ 文件中编写函数 bar() 并使其可从 C 和两个世界可以通过声明的结构共享数据。 当然，混合 C 和 C++ 时还有其他注意事项，但这是一个简化的示例。

Answer 26

来自 C++ FAQ Lite：

结构体的成员和基类默认是公共的，而在类中，它们默认是私有的。 注意：您应该将基类显式设置为公共、私有或受保护，而不是依赖默认值。

结构和类在其他方面在功能上是等效的。

好吧，关于干净利落的技术谈话已经够多了。 从情感上来说，大多数开发人员对类和结构进行了严格的区分。 结构就像一堆开放的位，几乎没有封装或功能。 类感觉就像社会中一个活跃且负责任的成员，具有智能服务、强大的封装屏障和定义良好的接口。 由于这是大多数人已经拥有的内涵，因此如果您有一个只有很少方法并且具有公共数据的类（这样的东西确实存在于设计良好的系统中！），您可能应该使用 struct 关键字，但否则您可能应该使用该类关键字。

Answer 27

我唯一一次使用结构体而不是类是在函数调用中使用函子之前声明函子，并且为了清楚起见而希望最小化语法时。 例如：

struct Compare { bool operator() { ... } };
std::sort(collection.begin(), collection.end(), Compare());