为什么结构体和类都存在于C++中

Why do both struct and class exist in C++?

本文关键字：C++ 存在 结构体 为什么      更新时间：2023-10-16

众所周知，struct和class在语言的许多地方是可以互换的。令人困惑的是，关键字本身并不一定与标准中使用的语言相对应。例如，在标准草案 N4567 [class]/10 中，

POD 结构体 109 是一个非联合类，它既是 平凡类和标准布局类，并且没有非静态数据 非 POD 结构、非 POD 联合（或此类数组）类型的成员 类型）。同样，POD 联合是一个既微不足道的联合 类和标准布局类，并且没有非静态数据成员 非 POD 结构、非 POD 联合（或此类类型的数组）的类型。一个豆荚 类是作为 POD 结构或 POD 联合的类。

在过于简化的术语中，struct和class在以下情况下可以互换：

  • "类"的声明
  • 作用域枚举类型的声明
  • 详细的类型说明符，除非"类"声明为 union

但是，struct不能在模板声明中显式用于引入类型模板参数：

template <struct T> // error

即使在上面的 POD 示例中，我也看不到 struct 和 class 之间的任何显着区别，因为标准中定义的 POD 结构可以用 struct 或 class 声明。

[类]/8 标准布局结构是标准布局类 使用类键结构或类键类定义。一个 标准布局联合是使用类键联合定义的标准布局类。

这似乎相当多余和令人困惑，同时引入了明显的不一致。

我有两个问题：

  1. 我错过了任何显着区分struct和class的技术差异吗？

  2. 这种笨拙背后的理由是什么？

我忽略了默认访问说明符之间的区别，因为每个人都已经知道了。

为什么结构体和类都存在于C++？

struct存在的原因是为了与 C 兼容。

那么，为什么"C with Classes"引入了新的关键字class，而你可以将struct用于同样的事情，你可能会问。请参阅此SO答案以获取合理的猜测。简而言之，这可能是因为人们希望强调OOP，其中类是一个广泛使用的术语。只有斯特劳斯特鲁普可能确切知道。

令人困惑的是，关键字本身并不一定与标准中使用的语言相对应

需要理解的是，类的概念与关键字class不是一回事。

有三个

用于声明类的关键字。这些被称为类键的关键字是class、struct和union。使用 class 或 struct 声明的非联合类完全相同，除了 †。工会班级不同于非工会班级。

但是，不能在模板声明中显式使用结构来引入类型模板参数

C++在不同的上下文中为不同的目的重复使用关键字。 类声明上下文中的class关键字与模板参数定义中的class关键字不完全相同。一个关键字在一个上下文中等效于另一个关键字并不能使其在所有上下文中都等效。在不同但相似的上下文中重用关键字static的原因是为了避免引入新关键字，这会引入更多与没有新关键字的 C（或更早C++标准）兼容的漏洞。

class关键字在模板类型参数的上下文中重用的原因可能是因为类是类型，因此通常用作类型参数。还有一个typename关键字，它是后来添加的，（几乎）可以与模板类型参数声明中的class互换，但也用于不使用class的其他地方（依赖类型名称）。有关将单独的关键字添加到该上下文的原因的链接和摘要，请参阅此答案。

您可能会问，为什么struct在上下文中不用作等价物。好吧，这是Stroustrup或委员会的另一个问题。这与引入enum class/enum struct时委员会所做的相反。

我看不出结构体和类之间有任何显着差异

好。除了†之外，没有任何

这似乎相当多余和令人困惑，同时引入了明显的不一致。

我认为标准的引用没有不一致之处。我看到了冗余，我怀疑冗余的存在是为了更加清楚地表明使用关键字 struct 声明的类仍然是一个类。

  1. 我是否遗漏了任何显着区分结构和类的技术差异？

我已经回答了，但需要明确的是，除了†之外，用struct和class关键字声明的类之间没有区别。

†与默认访问说明符的区别（如您所知，也在此处进行了描述），这是它们唯一的区别。

为什么结构体和类都存在于C++？

struct来自 C，主要出于与 C 编程语言兼容的原因而存在于C++中。

我错过了任何技术差异吗 显著区分struct和class？

struct和class之间的主要区别在于，对于struct，其成员默认具有public访问权限，而对于class，其成员默认具有private访问权限。

模板参数中使用的关键字class不定义类，而是定义非类型模板参数，并且可以与关键字 typename 互换使用。

至于为什么你不能使用struct关键字来指定非类型模板参数，原因是历史的，我想你必须问 Bjarne :)或参考此 SO 答案以获取幕后信息。

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