一文讲明白C++中的结构体Struct和类Class的区别以及使用场景

2024-07-02 06:01| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录一文讲明白C++中的结构体Struct和类Class的区别以及使用场景一、C++中的结构体Struct二、C++中的类Class三、结构体Struct和类Class之间的区别以及各自使用场景

一、C++中的结构体Struct

在C++中，结构体（struct）是一种用于组合不同类型的数据成员的用户自定义数据类型。结构体允许你在一个单一的实体中存储多个不同类型的数据，并且可以根据需要自定义数据成员的布局和访问权限。下面是关于C++中结构体的详细解释：

1、声明结构体你可以使用struct关键字来声明一个结构体。结构体的声明通常放在头文件或者全局命名空间中，以便在多个地方都可以使用。 struct Person { std::string name; int age; double height; }; 2、结构体成员在结构体中，你可以定义多种不同类型的成员变量，这些变量称为数据成员。成员可以是基本数据类型、自定义的结构体、指针、数组等。 struct Rectangle { double width; double height; }; struct Student { std::string name; int age; double grades[5]; Rectangle favoriteRectangle; }; 3、结构体实例化你可以像创建基本类型变量一样创建结构体变量。结构体的数据成员可以通过.运算符访问。 Person person1; person1.name = "Alice"; person1.age = 25; person1.height = 1.75; 4、默认访问权限在结构体中，数据成员的默认访问权限是public，这意味着它们可以在结构体外部直接访问。 struct Point { double x; double y; }; int main() { Point p; p.x = 10.0; p.y = 5.0; return 0; } 5、成员函数结构体也可以拥有成员函数，但它们的使用通常是限于简单的操作，而不是丰富的行为。成员函数在结构体内部声明和定义，可以访问结构体的数据成员。 struct Circle { double radius; double calculateArea() { return 3.14 * radius * radius; } }; int main() { Circle c; c.radius = 5.0; double area = c.calculateArea(); return 0; } 6、访问控制 C++11引入了结构体成员的访问控制修饰符（public、private、protected），允许你控制成员的访问权限。默认情况下，C++中的结构体成员是public的，但你也可以显式地指定不同的访问权限。 struct Example { int publicMember; // 默认是public private: int privateMember; public: void setPrivateMember(int value) { privateMember = value; } int getPrivateMember() { return privateMember; } };

总之，C++中的结构体是一种方便的数据组织方式，允许你将不同类型的数据组合在一起。虽然结构体的默认访问权限是public，但你也可以使用访问控制修饰符来更好地控制结构体成员的可见性。对于简单的数据封装和轻量级的数据结构，结构体是一个很好的选择。

二、C++中的类Class

在C++中，类（class）是一种重要的概念，用于创建用户定义的数据类型，可以包含数据成员和成员函数，以实现数据的封装和操作。类是面向对象编程的核心，允许将数据和操作封装在一起，以创建更加模块化和可维护的代码。下面是关于C++中类的详细解释：

1、类的声明和定义类的声明通常在头文件（.h 或 .hpp）中，而类的成员函数的定义则在源文件（.cpp）中。这种分离使得代码的组织更加清晰。 // Person.h class Person { private: std::string name; int age; public: Person(const std::string &n, int a); void displayInfo(); }; // Person.cpp #include "Person.h" Person::Person(const std::string &n, int a) : name(n), age(a) {} void Person::displayInfo() { std::cout private: double radius; public: Circle(double r); double calculateArea(); }; double Circle::calculateArea() { return 3.14 * radius * radius; } 4、成员访问控制类的成员可以通过访问控制符（public、private、protected）来控制其可见性和访问权限。默认情况下，类的成员的访问权限是private。 class Example { private: int privateMember; public: int publicMember; protected: int protectedMember; }; 5、对象实例化通过类的构造函数，可以创建类的对象实例。 Person person1("Alice", 25); Circle circle1(5.0); 6、继承和多态 C++中的类支持继承和多态等面向对象的概念，允许你通过基类创建派生类，实现代码的扩展和重用。 class Shape { public: virtual double calculateArea(); }; class Rectangle : public Shape { private: double width; double height; public: Rectangle(double w, double h); double calculateArea() override; }; 7、访问成员类的成员可以通过对象的成员访问运算符（.）来访问。 Person person1("Alice", 25); person1.displayInfo();

总结：C++中的类是面向对象编程的基础，它允许将数据和操作封装在一起，以实现模块化和可维护的代码。类可以包含构造函数、析构函数、成员函数、数据成员等。通过继承和多态等特性，类可以实现代码的扩展和重用。类的访问控制使得你可以控制成员的可见性，从而提高了代码的安全性和封装性。在实际开发中，类是一个非常有用的工具，用于组织复杂的数据和行为。

三、结构体Struct和类Class之间的区别以及各自使用场景

C++中的结构体（struct）和类（class）有一些相似之处，但也存在一些关键的区别。以下是结构体和类之间的主要区别：

1、默认访问权限：

结构体的成员默认访问权限是公共的（public），这意味着结构体的成员在外部可以直接访问。类的成员默认访问权限是私有的（private），这意味着类的成员在外部不能直接访问，需要通过公共的成员函数来访问。

2、成员函数：

类可以包含成员函数，这些函数可以操作类的私有成员，并且可以实现类的行为和功能。结构体也可以有成员函数，但是它们的主要目的是为了实现一些操作，而不是定义类似于类的行为。

3、继承：

类可以通过继承实现子类与父类之间的关系，可以使用公共、保护或私有继承来控制成员的访问权限。结构体也可以继承，但由于其成员默认是公共的，继承可能导致访问权限问题。

4、构造函数和析构函数：

类可以拥有构造函数和析构函数，用于对象的初始化和清理。结构体也可以有构造函数和析构函数，但是它们的使用场景通常是比较简单的数据封装。

5、默认成员访问标签（Access Labels）：

在类中，可以使用访问标签（public、private、protected）来指定成员的访问权限。在结构体中，无法使用访问标签来指定成员的访问权限，所有成员都默认是公共的。

6、使用场景：

结构体的使用场景：

用于存储一组相关的数据，但没有复杂的操作和逻辑。当数据的封装比行为更重要时，例如在处理图形、坐标、日期等数据时。当你需要将数据序列化/反序列化为二进制或其他格式时。作为轻量级的数据容器，适用于性能要求较高的情况。

类的使用场景：

当你需要封装数据并附加操作和行为时，类更适合，因为它允许你将数据和操作封装在一起。在面向对象编程中，用于建模现实世界的对象，例如人、车辆、银行账户等。当你需要使用继承和多态来实现代码的扩展和重用。为了实现更复杂的数据结构，如链表、树、图等。

总结：虽然结构体和类在某些方面很相似，但它们的默认行为、访问权限、使用场景以及是否支持面向对象编程的特性（如继承、多态等）都有明显的差异。在选择使用结构体还是类时，需要考虑你的代码的需求和设计目标。

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