C++霧中風景2：struct還是class?

之前因為都在忙着畢業的開題答辯與投稿論文的事宜，一直沒有時間更新這個系列的文章。師弟看了上一篇霧中風景的文章，希望我繼續把這個系列的文章寫下去。坦白說，C++的特性很多，這也不是教學指南的文章，我會選取一些自己在學習C++過程之中值得探讨的問題和大家聊一聊，來抛磚引玉。好的，今天先放點開胃菜，和大家聊聊strcut與class關鍵字。

1.struct關鍵字：

在C++語言作為C語言的一個超集，但是并不相容C語言的所有文法規則的。C語言是我學習的第一門程式設計語言，相對于對其中的文法規則比較熟悉，C語言之中可以使用struct關鍵字來将基礎資料類型進行組合，實作很多類型如圖，樹等進階的資料結構。

下面我們簡單回顧一下C語言之中的struct的用法：

struct Node {    // 定義了一個樹節點
    int val;
    struct Node* left;
    struct Node* right;
};

int main() {
    struct Node root = {2,NULL,NULL}; //可以使用{a,b,c}的方式直接指派
    cout << root.val << endl;

    return 0;
}
           

我們用了一段很簡單的代碼，就定義出了C語言之中樹的資料結構。顯然，使用struct Node作為類型定義十分冗長，我們這時候可以引出typedef這位仁兄。

typedef struct {
    int val;
    struct Node* left;
    struct Node* right;
}Node ;

int main() {
    Node root = {2,NULL,NULL}; //可以直接用Node定義類型了
    cout << root.val << endl;

    return 0;
}
           

恩，這個用法很簡單吧。一開始學習C++時，我天真的以為這就是struct的用法了。但是我們不要忘了，C++可是一門面向對象的語言，C++的設計者利用了struct關鍵字添油加醋了。于是我在學習C++異常處理的部分，看到的這段代碼。

struct MyException : public exception {
  const char * what () const throw () {
    return "C++ Exception";
  }
};
           

struct定義的結構是作為一個類來使用了，還可以繼承,包含函數了。沒錯，在C++中struct關鍵字搖身一變，已經不再是C語言中的吳下阿蒙了，它幾乎和class關鍵字的效果是一樣的。唯一不同的地方在于：

• 通過struct關鍵字實作的類，屬性，函數預設的通路權限為public
• 通過class關鍵字實作的類，屬性，函數預設的通路權限為private

是以如果上面的代碼需要将關鍵字從struct改為class，需要改動的内容也很簡單，就是顯式添加public的通路權限：

class MyException : public exception{
 public：
  const char * what () const throw () {
    return "C++ Exception";
  }
};
           

2.非C++語言程式員的想法：

上述struct與class的差別又是一道很好的面試題目，但是？！我不喜歡這種設計，顯然，無論在何種情況下，顯式的指明通路權限才是一個好的編碼習慣，利用語言本身的規則來做的通路控制，并不是一種十分高明的方式。

• Golang

  定義類的方式如下，僅有一種:

type TreeNode struct {
      Val int
      Left *TreeNode
      Right *TreeNode
  }
           

依靠首字母的大小寫區分通路控制，并沒有額外的坑。

• Python

  定義類的方式如下，也僅有一種:

class TreeNode:
    def __init__(self,x):
        self.val = x
        self.left = self.right = None
           

Python沒有通路控制

• Java

  JAVA有很多類，枚舉類，匿名類，還有接口等關鍵字。但是沒有依靠定義類關鍵字來改變通路控制屬性的方式。

• Scala

  類似于JAVA，通過伴生對象object代替了靜态類功能。總體大同小異，通路控制更加靈活，也更加嚴格。

3.小結：

JAVA之父曾經說過：我遺漏了操作符重載相當個人選擇因為我見過太多的人在 C++ 濫用它。

是以Java至今也沒有支援操作符重載。（文法糖寫了一時爽，濫用之後會帶來很多團隊協作的問題）

是以今天這篇文章表達了一下我個人的觀點，C++之中有太多紛繁複雜的特性了，很多時候我們可能會因為一時的便利而使用了一些很不好的特性。struct就應該如同字面的内容一樣，是一個簡單使用的結構體，而如果我們要使用類，還是應該拿起class關鍵字。至于通路權限，就四個字 顯式指定。