结构体成员默认为public,可通过public、private、protected修饰访问权限,其中struct默认公有,class默认私有,友元可访问私有成员,初始化方式包括默认、聚合、构造函数及C++20指定初始化器。

C++结构体成员的修改和访问权限管理,简单来说,就是控制谁能读写结构体里的数据。默认情况下,结构体成员都是公有的(public),这意味着任何代码都可以直接访问和修改它们。但有时,我们希望限制这种访问,就需要用到访问修饰符。
解决方案:
C++提供了三种访问修饰符:
public、
private和
protected。
-
public
: 成员可以在任何地方被访问。 -
private
: 成员只能在结构体内部被访问。 -
protected
: 成员可以在结构体内部以及其派生类中被访问。
使用方法很简单,在结构体定义中使用这些修饰符来指定成员的访问权限:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
struct MyStruct {
public:
int publicVar; // 任何代码都可以访问
private:
int privateVar; // 只能在MyStruct内部访问
protected:
int protectedVar; // 只能在MyStruct内部和派生类中访问
public:
void setPrivateVar(int value) {
privateVar = value; // 结构体内部可以访问private成员
}
int getPrivateVar() const {
return privateVar; // 结构体内部可以访问private成员
}
};
int main() {
MyStruct obj;
obj.publicVar = 10; // OK
// obj.privateVar = 20; // 错误:privateVar是私有的
obj.setPrivateVar(20); // OK,通过public方法间接访问private成员
return 0;
}为什么要使用访问修饰符?
访问修饰符主要用于封装。封装是面向对象编程的重要概念,它隐藏了对象的内部实现细节,只对外暴露必要的接口。这样做的好处包括:
- 数据保护: 避免外部代码直接修改结构体内部状态,保证数据的有效性。
- 代码维护: 当内部实现发生变化时,只要接口不变,外部代码就不需要修改。
- 提高代码可读性: 明确哪些成员是公开的,哪些是内部使用的,方便理解代码。
结构体和类的区别是什么,访问权限默认值有什么不同?
在C++中,结构体(
struct)和类(
class)非常相似,它们都可以包含数据成员和成员函数,并且都可以使用访问修饰符。它们之间最主要的区别在于默认的访问权限:
-
struct
: 默认情况下,成员的访问权限是public
。 -
class
: 默认情况下,成员的访问权限是private
。
这意味着,如果你在一个结构体中没有指定访问修饰符,那么它的所有成员都是可以公开访问的。而在一个类中,如果你没有指定访问修饰符,那么它的所有成员都是私有的。
这个区别主要是为了向C语言兼容,因为C语言中只有结构体,没有类。C++保留了结构体,并赋予了它面向对象的能力,但为了兼容性,保留了其默认的public访问权限。
如何在结构体中使用友元函数或友元类来访问私有成员?
有时候,我们希望允许某些函数或类访问结构体的私有成员,但又不想把这些成员变成公有的。这时,可以使用友元(friend)机制。
友元函数或友元类可以访问结构体的
private和
protected成员,即使它们不是结构体内部的成员。
struct MyStruct {
private:
int privateVar;
public:
MyStruct(int value) : privateVar(value) {}
friend void friendFunction(MyStruct& obj); // 友元函数
friend class FriendClass; // 友元类
};
void friendFunction(MyStruct& obj) {
obj.privateVar = 100; // 友元函数可以访问private成员
}
class FriendClass {
public:
void modify(MyStruct& obj) {
obj.privateVar = 200; // 友元类可以访问private成员
}
};
int main() {
MyStruct obj(10);
friendFunction(obj);
FriendClass fc;
fc.modify(obj);
return 0;
}在这个例子中,
friendFunction和
FriendClass都被声明为
MyStruct的友元。这意味着它们可以访问
MyStruct的
privateVar成员。
什么时候应该使用结构体,什么时候应该使用类?
这是一个常见的问题,没有绝对的答案,但有一些指导原则:
- 数据聚合: 如果你的主要目的是将一些相关的数据组合在一起,而不需要复杂的行为,那么可以使用结构体。例如,表示一个点的坐标 (x, y),或者表示一个人的姓名、年龄和地址。
- 轻量级对象: 如果你需要创建一些轻量级的对象,并且希望避免类带来的额外开销,那么可以使用结构体。
- 与C代码兼容: 如果你需要与C代码进行交互,并且C代码需要访问你的数据,那么可以使用结构体,因为C语言中没有类。
- 封装和继承: 如果你需要实现复杂的封装和继承关系,那么应该使用类。类提供了更多的特性,例如访问修饰符、构造函数、析构函数、虚函数等,可以更好地支持面向对象编程。
总的来说,如果你的对象只需要存储数据,并且不需要复杂的行为,那么可以使用结构体。否则,应该使用类。
结构体成员的初始化方式有哪些?
C++提供了多种结构体成员的初始化方式:
-
默认初始化: 如果没有显式地初始化结构体成员,那么它们会被默认初始化。对于基本类型,例如
int
、float
等,它们的默认值是不确定的。对于类类型的成员,会调用它们的默认构造函数。struct MyStruct { int x; double y; }; MyStruct obj; // x和y的值是不确定的 -
聚合初始化: 如果结构体没有用户定义的构造函数、私有或受保护的非静态数据成员、基类或虚函数,那么可以使用聚合初始化。
struct MyStruct { int x; double y; }; MyStruct obj = {10, 3.14}; // 聚合初始化 -
构造函数初始化: 可以定义构造函数来初始化结构体成员。
struct MyStruct { int x; double y; MyStruct(int xValue, double yValue) : x(xValue), y(yValue) {} }; MyStruct obj(10, 3.14); // 构造函数初始化 -
指定初始化器 (C++20): C++20 引入了指定初始化器,可以按名称初始化结构体成员。
struct MyStruct { int x; double y; }; MyStruct obj{.x = 10, .y = 3.14}; // 指定初始化器
选择哪种初始化方式取决于你的需求。聚合初始化简单方便,但只能用于简单的结构体。构造函数初始化可以提供更灵活的初始化逻辑。指定初始化器可以按名称初始化成员,提高代码的可读性。










