C++中的struct專題研究

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C++之父Bjarn Stroustrup對(duì)C++語言概括的第一條就是"a better C"。struct這個(gè)關(guān)鍵字就來源于C。而在C++中,struct的含義已經(jīng)和C中的struct不盡相同了。在C++中,用戶定義類型,也就是class,擁有和內(nèi)建類型一樣的地位。這可以從C++中struct定義的類型在聲明變量時(shí)不必再寫出struct關(guān)鍵字看出。如
    struct Foo {
    // ...
    };
    Foo f;
    在C++程序中,人們似乎更熱衷于使用class,而幾乎忽略了struct的存在。實(shí)際上,struct就是成員默認(rèn)為public的class(在class中,成員默認(rèn)為private)。事實(shí)上以下兩端代碼完全等價(jià):
    代碼一:
    struct Foo {
    // ...
    };
    代碼二:
    class Foo {
    public:
    // ...
    };
    那么為什么要有struct的存在呢?首先的原因自然是保持對(duì)C的兼容。原先的C代碼可以不必修改就成為合法的C++代碼。第二個(gè)原因(個(gè)人愚見),是為了讓struct來表示抽象的數(shù)據(jù)類型以及抽象接口,而與class所表示的類的概念相區(qū)別。
    struct在C中的使用方式轉(zhuǎn)移到C++以后仍然是非常重要,作為一組相關(guān)的數(shù)據(jù)而存在于一個(gè)struct,說明了他們?cè)谶壿嬌鲜窍嗷リP(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),同時(shí)他們被保存在struct里而不是全局變量,也是對(duì)數(shù)據(jù)的一種管理。個(gè)人認(rèn)為一種很樸素的用法要取代當(dāng)前很熱門的get-set用法。比如
    class Foo {
    int bar;
    public:
    int get_bar() { return bar; }
    void set_bar(const int& b) { bar = b; }
    };
    這里Foo::bar是一個(gè)需要頻繁存取的數(shù)據(jù)對(duì)象,它作為類Foo的私有成員存在,而通過公共接口存取。這是面向?qū)ο笏枷胫袛?shù)據(jù)封裝的體現(xiàn)。而考慮一下這個(gè)Foo::bar是否有必要成為私有成員?沒有,因?yàn)樗褪且粋€(gè)數(shù)據(jù),沒有必要用私有類成員的思想來封裝它,似乎可以看成是面向?qū)ο笏枷氲倪^度濫用。等效的可以寫成:
    struct Foo {
    int bar;
    };
    然后通過普通的賦值操作來完成。這樣做似乎是回到了原始時(shí)代,但沒有必要用的就不要用,否則還會(huì)影響效率。 其次一個(gè)struct的應(yīng)用就是來描述純虛類,也就是后來Java語言中類似接口的東西:
    struct Foo {
    virtual void Bar1() = 0;
    virtual void Bar2() = 0;
    // ...
    };
    使用struct可以些許節(jié)省編譯器的語法分析時(shí)間:),而且能在語義上表達(dá)的更為清楚。
    一般來講,當(dāng)一個(gè)類中有必要進(jìn)行數(shù)據(jù)隱藏時(shí),請(qǐng)用class聲明,并將私有數(shù)據(jù)標(biāo)記為private,公共接口標(biāo)記為public;而當(dāng)所有成員都有必要成為公有成員的時(shí)候,請(qǐng)用struct來聲明它。