C++中结构体与类的异同与适用场景

# 1. 介绍

## 1.1 结构体与类的基本概念

在C++中，结构体（struct）和类（class）是用来定义自定义数据类型的两种方式。结构体和类都可以包含成员变量和成员函数，用于描述一种抽象的数据结构。结构体和类的基本概念如下：

- **结构体**：结构体是一种用户定义的数据类型，用于存储不同数据类型的成员变量。结构体中的成员变量默认是公共的。

- **类**：类也是一种用户定义的数据类型，与结构体类似，但类具有更高的封装性，可以定义公共、私有和受保护的成员变量和成员函数。

## 1.2 为什么C++既有结构体又有类

C++中既有结构体又有类的存在是为了提供更大的灵活性和功能。结构体通常用于表示简单的数据结构，而类更适合表示更复杂的数据结构，并且具有封装性，继承性，和多态性等面向对象编程的特性。通过结合结构体和类的使用，可以更好地满足不同场景下的需求。

# 2. 语法区别

在C++中，结构体和类在语法上有一些区别，下面将对结构体与类的语法定义以及成员变量与成员函数的定义方式进行比较。

# 3. 功能差异

在C++中，结构体和类虽然在语法上有很多相似之处，但是它们在功能上有一些重要的区别。本章将深入探讨结构体和类的功能差异。

#### 3.1 结构体与类的功能区别

- **可见性默认值**：

在结构体中，成员默认是public的，而在类中，默认是private的。这意味着结构体的成员可以在外部访问和修改，而类的成员通常需要通过成员函数来访问和修改。

- **功能的扩展性**：

类支持继承、多态等面向对象的特性，结构体不支持。类中可以定义虚函数，实现多态性，而结构体中的函数都是实现而非虚函数。

- **封装性**：

类通过将数据和对数据的操作封装在一起，实现了数据的封装性，从而保护数据不被外部随意修改。结构体没有这种封装性。

#### 3.2 结构体和类的使用限制

- **内存分配**：

结构体在内存中是一段连续的内存空间，而类在内存中分为对象的数据区和代码区，类会占用更多内存。

- **存储方式**：

结构体通常用于轻量级的数据传递和存储，而类则适合用于大型项目中，实现数据与方法的封装。

- **调用方式**：

结构体通过值传递的方式来传递参数，而类通常通过引用传递参数，避免不必要的对象拷贝，提高效率。

通过以上功能差异和使用限制的比较，我们可以更好地选择结构体或类来满足不同的需求。

# 4. 适用场景

在编程中，结构