C语言中,public修饰符不适用于class与struct。然而,在讨论C++语言中的class与struct时,两者的主要区别在于默认的访问控制符和默认的继承权限、原意上的不同使用情境。在C++中,struct的成员和基类默认为public,而class的成员和基类默认为private。struct通常用于定义纯粹的数据结构,而class则用于定义拥有数据和方法的对象。在struct中,public修饰符通常是多余的,因为成员默认就是public。
在C++中,当我们使用struct关键字时,我们暗示这是一个简单的数据结构,其成员默认可公开访问。将所有成员都设置为public,在一定程度上违背了面向对象编程的封装原则,但这在用作纯数据容器时是可接受的。相比之下,class强调更严格的封装,需要明确指定哪些成员是公开的。
一、成员默认访问权限的区别
C++提供了class和struct关键字来定义类型,两者的本质差异在访问权限上有明显区分。默认情况下,struct的成员变量和方法都是public的,这表示不必显式声明就可以从类型外部访问它们。相比之下,一个没有特别指定访问权限的class将其成员隐藏起来,即它们默认为private。这意味着除了class本身的成员函数和友元函数之外,其他任何函数都不能访问这些成员。
详细介绍
默认公开的行为使得struct更适合用作简单的数据传递对象,例如C原生数据类型的聚合、POD(PlAIn Old Data)类型。这种特性也让struct成为与C语言进行接口交互的理想选择,因为在C语言中所有的struct成员都是公开的。
二、使用意图的不同
在C++中,选择使用struct或class不仅是基于技术层面的差异,也取决于开发者想要表达的意图。使用struct时,似乎向使用者传达这样一个信息:这里定义的是一个数据容器,主要用于存储和传递数据,而class则显示了一个更高级的封装实体,这不仅包括数据存储,同样重要的是与数据相关的操作。
详细介绍
在实际应用中,这种用法约定有助于代码的可读性和维护性。当一个开发者看到struct时,很自然地会假设这是一个相对简单的数据结构,他可能不会期望在其中找到复杂的方法或继承结构。反之,对于class,开发者一般会预期有方法的实现和可能的类继承。
三、constructor、destructor和inheritance
虽然C++中的struct和class在构造函数、析构函数和继承方面并无技术性的差异,它们都可以含有构造函数、析构函数并支持继承,但在默认继承权限方面存在区别。struct默认使用public继承,而class则默认private继承。
详细介绍
public继承意味着基类的公有成员和受保护成员的访问权限在派生类中保持不变,私有继承则将基类的公有和受保护成员都作为派生类的私有成员。因此,如果没有指定继承类型,两者在继承时的表现不同。struct由于倾向于数据暴露,通常更少用于定义有复杂继承体系的类。
四、在现代C++中的使用
尽管在传统上struct和class用于不同的场景,但在现代C++中,两者往往可以互换使用。此外,C++11之后的新特性如uniform initialization 等,也使得两者间的界线变得模糊。
详细介绍
现代C++,例如C++11和更新的版本,引入了一些新的语言特性,比如auto类型推导、范围for循环、lambda表达式等,这些特性对于struct和class来说都是适用的。在某些编码风格中,比如Google's C++ Style Guide,推荐具体情况具体分析:若类型需要包含数据和行为,则推荐使用class;若仅用于数据聚合,则推荐使用struct。这种使用上的灵活性进一步强调了在现代C++编程中,选择struct或class更多地取决于设计意图,而不是严格的规则定义。
相关问答FAQs:
Q1: C语言中的public class和struct有什么区别?
A1: C语言中没有public关键字,所以public class和struct实际上是相同的概念。在C语言中,class与struct都用于定义自定义数据类型,但区别在于class可以包含成员函数和访问修饰符,而struct只能包含成员变量。
Q2: 在C语言中,如何实现类似于public class的功能?
A2: 在C语言中,并没有类似于C++的public class的概念,但可以通过一些技巧来实现类似的功能。一种方法是在struct中定义特定的函数指针,通过这些函数指针实现对成员变量的访问和操作。另一种方法是使用命名规则来约束成员变量的访问权限,例如使用前缀"public_"表示公共成员变量。
Q3: 在C程序中,如何保证struct中的成员变量不被外部直接访问?
A3: 在C语言中,struct中的成员变量默认是公共的,可以被外部直接访问。为了限制成员变量的访问权限,可以使用一些技巧。一种常见的做法是将struct定义在单独的头文件中,并将成员变量声明为static,在实现文件中通过函数来访问和操作成员变量,从而实现对成员变量的封装。另外,也可以使用命名规则来约束成员变量的访问权限,例如使用前缀"_"表示私有成员变量。