具有成员函数的 C++ 结构与具有公共(public)变量的类

Question

这确实是一个良好形式/最佳实践的问题。我使用 C++ 中的结构来形成旨在基本上保存数据的对象，而不是创建一个具有大量访问器方法的类，这些方法除了获取/设置值之外什么都不做。例如:

struct Person {
    std::string name;
    DateObject dob;
    (...)
};

如果您想象那里还有 20 个变量，那么将它写成一个包含私有(private)成员和 40 多个访问器的类会很麻烦，而且对我来说似乎很浪费。

但有时，我可能还需要为数据添加某种最小功能。在示例中，假设我有时还需要年龄，基于 dob:

struct Person {
    std::string name;
    DateObject dob;
    (...)
    int age() {return calculated age from dob;}
}

当然，对于任何复杂的功能，我都会创建一个类，但是对于像这样的简单功能，这是“糟糕的设计”吗？如果我确实使用了一个类，将数据变量保留为公共(public)类成员是一种不好的形式，还是我只需要接受它并使用一堆访问器方法创建类？我了解类和结构之间的区别，我只是在询问最佳实践。

Answer 1

我认为这里有两个重要的设计原则需要考虑:

1. 如果该类有一些不变量，则通过接口(interface)隐藏该类的表示。

   当该类存在无效状态时，该类具有不变量。该类应始终保持其不变性。

   考虑一个表示 2D 几何点的 Point 类型。这应该只是一个具有公共(public) x 和 y 数据成员的 struct。没有无效点之类的东西。 x 和 y 值的每个组合都非常好。

   对于Person，它是否具有不变量完全取决于手头的问题。您认为空名称之类的东西是有效名称吗？ Person 可以有任何出生日期吗？对于您的情况，我认为答案是肯定的，您的类(class)应该公开成员。

   见:Classes Should Enforce Invariants

2. 非友元非成员函数改进了封装性。

   没有理由将您的 age 函数实现为成员函数。 age的结果可以通过Person的公共(public)接口(interface)计算出来，所以没有理由成为成员函数。将它放在与 Person 相同的命名空间中，以便通过参数相关查找找到它。 ADL 找到的函数是该类接口(interface)的一部分；他们只是无权访问私有(private)数据。

   如果你确实让它成为一个成员函数，并且有一天向 Person 引入了一些私有(private)状态，你就会有一个不必要的依赖。突然间，age 对数据的访问权超出了它的需要。

   见:How Non-Member Functions Improve Encapsulation

所以我将如何实现它:

struct Person {
  std::string name;
  DateObject dob;
};

int age(const Person& person) {
  return calculated age from person.dob;
}