【C++基础】Day 5：struct 与 class

[学习日志｜Day 5](#学习日志｜Day 5)

一、前言

[二、C 语言 struct：只有"数据的集合"](#二、C 语言 struct：只有“数据的集合”)

[三、C++ struct：本质上就是"默认 public 的 class"](#三、C++ struct：本质上就是“默认 public 的 class”)

[3.1 C++ 的 struct 完整支持类的所有能力](#3.1 C++ 的 struct 完整支持类的所有能力)

[四、C++ struct vs class：真正只有 2 个语法差异](#四、C++ struct vs class：真正只有 2 个语法差异)

[4.1 默认成员访问权限不同](#4.1 默认成员访问权限不同)

[4.2 默认继承方式不同](#4.2 默认继承方式不同)

[4.3 总结](#4.3 总结)

[五、工程实践---为什么强烈建议"数据用 struct，逻辑用 class"？](#五、工程实践—为什么强烈建议“数据用 struct，逻辑用 class”？)

[5.1 继承访问控制差异在工程中几乎没有意义](#5.1 继承访问控制差异在工程中几乎没有意义)

[5.2 工程规范中：class 成员变量都必须是 private](#5.2 工程规范中：class 成员变量都必须是 private)

[5.3 为什么要用 struct 存储数据结构？](#5.3 为什么要用 struct 存储数据结构？)

[5.4 工程最佳实践总结](#5.4 工程最佳实践总结)

[六、模板深度八股：class / typename / struct 的真实区别](#六、模板深度八股：class / typename / struct 的真实区别)

[6.1 在模板参数列表里：class = typename](#6.1 在模板参数列表里：class = typename)

[6.2 模板内部遇到"依赖类型"时，必须用 typename](#6.2 模板内部遇到“依赖类型”时，必须用 typename)

[6.3 为什么不能写 class T::type？](#6.3 为什么不能写 class T::type？)

[6.4 总结（推荐直接背下来）](#6.4 总结（推荐直接背下来）)

七、核心总结：拿满面试分的回答

[7.1 面试官问：C 语言 struct 与 C++ struct 有什么区别？](#7.1 面试官问：C 语言 struct 与 C++ struct 有什么区别？)

[7.2 面试官问：C++ struct 和 class 有什么区别？](#7.2 面试官问：C++ struct 和 class 有什么区别？)

八、张总结表格（面试必杀）

[8.1 C struct vs C++ struct](#8.1 C struct vs C++ struct)

[8.2 C++ struct vs class](#8.2 C++ struct vs class)

九、总结

学习日志｜Day 5

第五篇文章主要梳理了**struct 与 class，**包含：

C 语言 struct vs C++ struct 的本质区别
C++ struct vs class 的核心差异
工程实践中为什么 struct 经常用来做"纯数据结构"
模板 typename 与 class 的真实差异
为什么 class 一般禁止 public 成员变量

一、前言

在大厂 C/C++ 面试（尤其是华为、字节、OPPO、蔚来等）中，"struct 与 class 的区别"几乎是 必问高频题。

很多人只记得一句：

struct 和 class 只有默认访问权限不同。

这句话是对的，但远远不够拿高分。

写文章的目的是让读者们从 语言设计 → 语法本质 → 工程实践 → 规范约定 全面了解，让大家彻底吃透这个八股知识点。

二、C 语言 struct：只有"数据的集合"

C struct 的核心特征：

✔ 只能包含 成员变量

✔ 不能有 成员函数

✔ 不能有 构造 / 析构函数

✔ 不能有 继承、多态、虚函数

✔ 不能是空结构体（必须至少 1 个成员）

✔ 本质是一块内存布局描述

示例：

cs 复制代码

struct Msg {
    int id;
    char data[32];
};

C 的 struct 完全是 面向过程 的产物，用来组织一组相关数据。

三、C++ struct：本质上就是"默认 public 的 class"

这是很多人忽略的重点：

3.1 C++ 的 struct 完整支持类的所有能力

✔ 可以有成员函数

✔ 可以有构造 / 析构函数

✔ 可以有 static

✔ 可以继承

✔ 可以多态

✔ 可以模板

✔ 可以为空（sizeof = 1）

看个例子：

cpp 复制代码

struct Msg {
    int id{0};
    std::string str;

    Msg() {}         // 构造
    void dump() {}    // 成员函数
};

这在 C 里完全不可能。

👉 结论：C++ struct 的能力 = class 的能力

四、C++ struct vs class：真正只有 2 个语法差异

4.1 默认成员访问权限不同

关键字	默认权限
struct	public
class	private

cpp 复制代码

struct A { int x; };  // public
class  B { int x; };  // private

4.2 默认继承方式不同

继承写法	默认继承方式
struct Base	public
class Base	private

4.3 总结

你可以把一句话背下来：

除了默认权限与默认继承方式外，struct 与 class 100% 等价。

五、工程实践---为什么强烈建议"数据用 struct，逻辑用 class"？

5.1 继承访问控制差异在工程中几乎没有意义

正规 C++ 代码规范中，继承必须：

cpp 复制代码

class Derived : public Base

团队代码规范一般都要求：

继承一律用 public，private/protected 继承禁止使用

因此：

struct 的"默认 public 继承"几乎没有价值

5.2 工程规范中：class 成员变量都必须是 private

几乎所有 C++ 规范都要求：

只要用 class，则所有成员变量必须设为 private

访问必须通过 getter/setter 或接口完成

原因：

需要保持封装性
维护类的行为边界
防止外部随意改内部状态
易于调试、扩展、加逻辑

所以在工程中看到 class，就会默认：

类的内部状态不允许被外部直接访问
成员变量必须通过函数来访问

5.3 为什么要用 struct 存储数据结构？

当我们只想存 数据本身，不需要封装性时，例如：

通信消息
算法节点数据
配置表
POD（plain old data）
结构化缓存数据
返回多个值的简单结构
JSON / msgpack / protobuf 中间结构

这时如果用 class：

❌ 需要写 getter/setter

❌ 访问太麻烦

❌ 多余的封装

而 struct：

✔ 默认 public

✔ 可以直接访问成员

✔ 语义更轻量级

✔ 一眼就能看出"这是纯数据结构"

例如：

cpp 复制代码

class MsgServer
{
public:
    struct Msg
    {
        int id{0};
        string str;
    };

    void SendMsg(const Msg& msg);
};

结构体 只存数据，不存行为，符合 80% 工程里的纯数据场景。

5.4 工程最佳实践总结

场景	建议使用
需要封装逻辑、行为、生命周期管理	class（成员变量 private）
纯数据结构，不需要封装	struct（成员变量 public）
数据 + 方法混用、存在逻辑边界	class
POD（Plain Old Data）类型	struct
简单算法数据容器	struct
协议消息 / 序列化数据	struct

六、模板深度八股：class / typename / struct 的真实区别

大部分人完全搞不清这里，但在中高级面试非常常问。

6.1 在模板参数列表里：class = typename

以下写法完全等价：

cpp 复制代码

template<class T>
template<typename T>
template<class T, typename U>

甚至可以写：

cpp 复制代码

template<struct T>  // 语法合法，但没人这么写

原因：
它们都只是告诉编译器"这是模板参数类型"。

6.2 模板内部遇到"依赖类型"时，必须用 typename

看例子：

cpp 复制代码

template <class T>
void foo(T a)
{
    typename T::value_type x;   // 必须 typename
}

如果你没有写 typename：

cpp 复制代码

T::value_type x;   // ❌ 编译器不知道 value_type 是类型还是静态成员

编译器会误认为 value_type 是变量或静态成员。

所以必须写：

cpp 复制代码

typename T::value_type x;  // 告诉编译器，这是一个类型

这就是著名的：

dependent type（依赖类型）需要 typename 修饰

6.3 为什么不能写 class T::type？

因为 class 不能用在"类型使用位置"，只能用来：

定义类
模板参数列表

它不能替代 typename：

cpp 复制代码

class T::value_type x;   // ❌ 非法

6.4 总结（推荐直接背下来）

在模板参数列表中，class 与 typename 完全等价。

但在模板内部，当出现依赖模板参数的类型（T::xxx）时，必须使用 typename 告诉编译器"这是一个类型"。

struct 也能写为模板类型参数，但毫无语义价值，工程不用。

七、核心总结：拿满面试分的回答

7.1 面试官问：C 语言 struct 与 C++ struct 有什么区别？

你可以这样答：

C 的 struct 是纯数据集合，不能有成员函数、不能空、不能继承、不能多态。

C++ 的 struct 本质上就是默认 public 的 class，支持完整的面向对象能力：构造析构、成员函数、继承、多态、模板等都能用。

两者的能力差距本质上是语言范式差异：C 是面向过程；C++ 是面向对象。

7.2 面试官问：C++ struct 和 class 有什么区别？

最标准的满分回答：

struct 和 class 的唯一语法区别是默认权限不同（struct 是 public，class 是 private）以及默认继承方式不同。其他能力完全一样。

在工程实践中，我们通常约定：

class 管行为 + 封装，成员变量必须 private；

struct 用来存储纯数据结构，不写成员函数，所有成员默认 public。

所以 struct 是轻量级的数据容器，而 class 是具备封装性的对象。

八、张总结表格（面试必杀）

8.1 C struct vs C++ struct

特性	C struct	C++ struct
成员变量	✔	✔
成员函数	✘	✔
构造/析构	✘	✔
继承、多态	✘	✔
空结构体	✘	✔（sizeof=1）
本质	数据容器	class 的 public 类型

8.2 C++ struct vs class

对比项	struct	class
默认成员权限	public	private
默认继承方式	public	private
能力差异	完全一致	完全一致
工程语义	纯数据结构	封装行为的对象
成员函数	可有但建议不要有	常见

九、总结

在 C 中，struct 是"数据结构"；
在 C++ 中，struct 是"默认 public 的 class"；
在工程中，struct 用来存数据，class 用来做对象。