Struct vs. Klasse

Teil des Abschnitts Objektorientierte Programmierung der C++-Journey von Coddy. Lektion 37 von 104.

In C++ sind struct und class nahezu identisch. Beide können Mitgliedsvariablen, Elementfunktionen und Konstruktoren enthalten sowie Vererbung unterstützen. Der einzige Unterschied ist ihre standardmäßige Zugriffsebene.

In einer class sind Member standardmäßig privat. In einer struct sind Member standardmäßig öffentlich:

struct Point {
    int x;    // standardmäßig public
    int y;    // standardmäßig public
};

class Circle {
    double radius;    // standardmäßig private
    
public:
    double getRadius() { return radius; }
};

Dies gilt auch für Vererbung. Eine Struktur erbt standardmäßig öffentlich, während eine Klasse privat erbt:

struct DerivedStruct : Base {};    // öffentliche Vererbung
class DerivedClass : Base {};      // private Vererbung

Abgesehen von diesen Standardeinstellungen gibt es keinen technischen Unterschied. Die Konvention ist jedoch wichtig.

Die meisten C++-Programmierer verwenden struct für einfache Datencontainer mit öffentlichen Mitgliedern (wie eine Koordinate oder eine Konfiguration) und class, wenn Kapselung und Verhalten wichtig sind. Wenn du dieser Konvention folgst, wird die Absicht deines Codes für andere Entwickler klarer.

Aufgabe

Einfach

Erstellen wir ein einfaches Konfigurationssystem, das anhand der C++-Konventionen demonstriert, wann struct und wann class verwendet werden sollte. Du erstellst eine struct für einfache Daten, die offen zugänglich sein sollen, und eine class für Daten, die Kapselung und kontrollierten Zugriff benötigen.

Du erstellst zwei Dateien, um deinen Code zu organisieren:

Config.h: Definiere sowohl eine Struct als auch eine Klasse, die unterschiedliche Arten von Konfigurationsdaten darstellen.
Erstelle zunächst eine struct namens Dimensions: einen einfachen Datencontainer für Breite und Höhe (beides int). Da Structs standardmäßig öffentliche Member haben, sollten diese ohne Getter direkt zugänglich sein. Füge eine Methode area() hinzu, die das Produkt aus Breite und Höhe zurückgibt.

Erstelle anschließend eine class namens AppConfig, die Anwendungseinstellungen mit ordnungsgemäßer Kapselung verwaltet. Sie soll einen Anwendungsnamen (Zeichenkette) und ein Dimensions-Objekt für die Fenstergröße speichern. Da Klassen-Member standardmäßig privat sind, musst du ihre öffentliche Schnittstelle explizit zugänglich machen. Stelle Folgendes bereit:
- Einen Konstruktor, der den Anwendungsnamen, die Breite und die Höhe entgegennimmt
- Einen Getter getAppName(), der den Namen zurückgibt
- Einen Getter getWindowSize(), der die Dimensions zurückgibt
- Eine Methode displayConfig(), die Folgendes ausgibt: "App: <name>, Window: <width>x<height>, Area: <area>"
main.cpp: Veranschauliche den Unterschied zwischen der Verwendung von Structs und Klassen. Lies einen Anwendungsnamen, eine Breite und eine Höhe aus der Eingabe ein (drei separate Zeilen), und führe dann Folgendes aus:
- Erstelle direkt eine Dimensions-Struct mit den Breiten- und Höhenwerten: Greife direkt auf ihre Member zu, um Folgendes auszugeben: "Direct struct access: <width> x <height>"
- Erstelle ein AppConfig-Objekt mit allen drei Werten
- Rufe displayConfig() auf, um die vollständige Konfiguration anzuzeigen
- Verwende den Getter, um die Fensterabmessungen abzurufen, und gib Folgendes aus: "Via getter - Area: <area>"

Diese Aufgabe verdeutlicht die Konvention: Verwende struct, wenn du einfache, transparente Daten hast (wie Koordinaten oder Abmessungen), und verwende class, wenn du den Zugriff kontrollieren und Verhalten zu deinen Daten hinzufügen möchtest.

Konvertiere die Eingaben für Breite und Höhe mit std::stoi() von Zeichenketten in Ganzzahlen. Vergiss die Include-Guards in deiner Header-Datei nicht.

Probier es selbst

#include <iostream>
#include <string>
#include "Config.h"

using namespace std;

int main() {
    // Eingabe lesen
    string appName;
    string widthStr;
    string heightStr;
    
    getline(cin, appName);
    getline(cin, widthStr);
    getline(cin, heightStr);
    
    int width = stoi(widthStr);
    int height = stoi(heightStr);
    
    // TODO: Erstelle eine Dimensions-Struktur mit width und height
    // Access its members directly to print: "Direct struct access: <width> x <height>"
    
    // TODO: Erstelle ein AppConfig-Objekt mit appName, width und height
    
    // TODO: Rufe displayConfig() auf dem AppConfig-Objekt auf
    
    // TODO: Use getWindowSize() getter to get dimensions and print: "Via getter - Area: <area>"
    
    return 0;
}