struct 与 class 对比

本课属于 Coddy C++ 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 37 课，共 104 课。

在 C++ 中，struct 和 class 几乎完全相同。它们都可以有成员变量、成员函数和构造函数，也都支持继承。唯一的区别是它们的默认访问级别。

在 class 中，成员默认是 private。在 struct 中，成员默认是 public：

struct Point {
    int x;    // 默认是公有的
    int y;    // 默认是公有的
};

class Circle {
    double radius;    // 默认是私有的
    
public:
    double getRadius() { return radius; }
};

这也适用于继承。struct 默认采用 public 继承，而 class 默认采用 private 继承：

struct DerivedStruct : Base {};    // 公有继承
class DerivedClass : Base {};      // 私有继承

除了这些默认设置之外，没有技术上的区别。不过，惯例很重要。

大多数 C++ 程序员会用 struct 表示成员公开的简单数据容器（例如坐标或配置），而在封装和行为很重要时使用 class。遵循这一惯例能让其他开发者更清楚地理解你的代码意图。

挑战

简单

让我们构建一个简单的配置系统，演示如何按照 C++ 约定选择使用 struct 还是 class。你将创建一个用于存放简单数据、数据可公开访问的 struct，以及一个用于存放需要封装并控制访问权限的数据的 class。

你将创建两个文件来组织代码：

Config.h：定义一个结构体和一个类，分别表示不同类型的配置数据。
首先，创建一个名为 Dimensions 的 struct：它是一个简单的数据容器，用于存放宽度和高度（两者都是 int）。由于结构体的成员默认是 public，这些成员应当可以直接访问，无需使用 getter。添加一个 area() 方法，返回宽度与高度的乘积。

然后，创建一个名为 AppConfig 的 class，用适当的封装来管理应用设置。它应存储应用名称（字符串）和一个表示窗口大小的 Dimensions 对象。由于类成员默认是 private，你需要明确设置哪些内容可以通过公共接口访问。请提供：
- 一个接收应用名称、宽度和高度的构造函数
- 一个返回名称的 getter getAppName()
- 一个返回 Dimensions 的 getter getWindowSize()
- 一个打印以下内容的方法 displayConfig()："App: <name>, Window: <width>x<height>, Area: <area>"
main.cpp：演示 struct 和 class 的不同用法。从输入中读取应用名称、宽度和高度（三行分别输入），然后：
- 使用宽度和高度的值直接创建一个 Dimensions 结构体：直接访问其成员并打印以下内容："Direct struct access: <width> x <height>"
- 使用全部三个值创建一个 AppConfig 对象
- 调用 displayConfig() 显示完整配置
- 使用 getter 获取窗口尺寸并打印以下内容："Via getter - Area: <area>"

这个挑战重点说明了一个约定：对于简单、透明的数据（例如坐标或尺寸），使用 struct；如果你想控制访问权限，并围绕数据添加行为，则使用 class。

使用 std::stoi() 将宽度和高度输入从字符串转换为整数。别忘了在头文件中添加头文件保护。

亲手试试

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

using namespace std;

int main() {
    // 读取输入
    string appName;
    string widthStr;
    string heightStr;
    
    getline(cin, appName);
    getline(cin, widthStr);
    getline(cin, heightStr);
    
    int width = stoi(widthStr);
    int height = stoi(heightStr);
    
    // TODO：创建包含 width 和 height 的 Dimensions 结构体
    // 直接访问它的成员并打印："Direct struct access: <width> x <height>"
    
    // TODO：用 appName、width 和 height 创建 AppConfig 对象
    
    // TODO：调用 AppConfig 对象的 displayConfig() 方法
    
    // TODO：使用 getWindowSize() 获取尺寸并打印："Via getter - Area: <area>"
    
    return 0;
}

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

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