C++ 与复合数据类型：透过类理解结构体

参考

描述

结构体

概念

在C++中，结构体主要用于 将分属数种数据类型的数个变量组合成一个单独的数据类型，这使得我们可以更容易地组织和处理相关的数据。结构体的定义通常包括关键字 struct、结构体名称 以及 包含在花括号中的成员。

一个普通的结构体定义

struct MyStruct
{
    string name = "RedHeart";
    unsigned short age = 18;
    string nation = "China";
    string home = "BinaryMoon";
};
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结构体与类

C++ 最初被设计为 C with classes，它是C语言的一个超集。由于C语言已支持结构体，C++便继承了这一特性。
为了确保与 C 的 兼容性，C++ 保持了 struct 的 语法和语义。但为了 利用面向对象的特性，C++ 扩展了 struct，使其与 C++ 中的类 近乎一模一样。

尽管 struct 和 class 在语法上 几乎相同，但程序员通常会按照一致的约定来使用它们，例如 使用 struct 来表示纯粹的存储结构（用于存放多种不同数据类型数据的结构），而 使用 class 来表示具有行为和属性的类。这种约定有助于代码的 可读性 和 维护性。

结构体还是类？

从语义层面出发，应该 使用 struct 来存放数据，使用 class 来定义类。但 C++ 为开发者提供了足够的灵活性，在特殊情况下我们可以依据特定的情况进行分析。

比如：

默认访问级别

在 C++ 中，类与结构体在功能方面两者之间 存在的最大差异是两者所支持的默认访问级别。

struct 与其默认访问级别

对于 struct，默认的访问级别是 public。这意味着结构体的成员变量与成员函数默认属于 公共成员，可以从当前结构体的外部对其成员进行直接访问。对此，请参考如下示例：

#include 
#include 
using namespace std;


int main () {
    struct MyStruct
    {
        string name = "RedHeart";
        int age = 18;
        string nation = "China";

        int sayHello() {
            cout << "Hello World" << endl;
            return 0;
        }
    };

    // 通过结构体创建结构体实例
    struct MyStruct myStruct;

    // 访问结构体中的成员并将其内容输出至终端
    cout << myStruct.name << endl;
    cout << myStruct.age << endl;
    cout << myStruct.nation << endl;
    myStruct.sayHello();

    // 通过执行 Windows 平台支持的命令 pause
    // 暂停程序的继续执行，使得我们能够观察到程序的输出结果。
    system("pause");
    return 0;
}
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执行效果

在上述实例中，我们在创建结构体 MyStruct 的过程中并没有通过使用访问修饰符来设置成员的访问级别，但却能够在定义成员的结构外对其成员进行访问，故结构体默认支持的访问级别是 public。

RedHeart
18
China
Hello World
请按任意键继续. . .
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class 与其默认访问级别

对于 class，默认的访问级别是 private。这意味着类的成员变量与成员函数默认属于 私有成员，仅能够在当前结构体内部对其成员进行访问。对此，请参考如下示例：

#include 
#include 
using namespace std;


int main() {
    class BaseClass
    {
        string role = "BaseClass";
    };

    // DerivedClass 继承自 BaseClass
    // BaseClass 的成员对 DerivedClass 的访问级别是 public
    class DerivedClass : public BaseClass
    {
        // 尝试通过子类访问父类中的内容
        string snitch() {
            return role;
        }
    };

    system("pause");
    return 0;
}
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执行效果

C++ 抛出异常信息 'std::string main()::BaseClass::role' is private within this context。由该错误信息我们即可断定类的默认访问级别是 private。