c++为什么要让struct可以定义成员函数
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发布时间：2022-04-24 12:55
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热心网友
时间：2023-10-13 13:21
早年，诸如游戏业的精灵抽象、unix系的“一切皆文件”等设计思想，都是用C乃至汇编表现出来的。正是这些思想启发并引导了后来的面向对象热潮。
对C来说，struct可以放任何它支持的数据类型。包括函数指针——后来C++所谓的虚函数表，很多编译器的实现，就是一个指向另一个全局结构体的指针，这个全局结构体里面是一条一条的函数指针，指向对应类重载后的所谓“虚函数”。
至于各种所谓的成员函数，实际上就是些第一个参数是classXX类型的this指针的普通函数。
换言之，struct本身已经足以支持面向对象编程运行期需要的一切了；现在，我们只需要增加一些新的语法约定，使得编译器可以帮助用户自动维护这些琐碎细节就行了——这正是 Bjarne Stroustrup当年搞Cfront的设计思路： 先把C++代码自动魔改到C，然后调用C编译器完成编译。
后期虽然有了直接支持c++的编译器（因为在cfront中加入异常支持失败），但编译器关于struct的处理并没有本质的不同。
于是，所谓class，其实就是加了某些外部支持的struct——除了编译期可能会被编译器魔改的面目全非外，它和普通struct毫无差别。
这个支持一般来说应该是这样的（但并不禁止编译器厂商选择其他方案）：
1、对普通成员函数，为它自动添加this参数，并在调用它时，自动把 obj.method() 转换成 method(obj)格式；并识别出函数中涉及的、没有显式使用this的成员变量、为它加上this。
除此之外，别的什么都不用做。
2、对虚函数，需要为继承链上的每个类产生一个全局结构体，在这个结构体里按次序安排指向该类所有虚函数的指针，这就是虚函数表；然后在类里添加一个指向属于自己的虚函数表的指针。
那么，当用户调用某个对象的第N个虚函数时，到虚函数表查找并获取第N个函数指针指向的内容；然后类似调用普通成员函数一样，把 obj.method() 转换成 method(obj)格式，多态就实现了。
当然，除此之外，还要在编译时执行权限检查，避免非法访问类的protect/private成员（struct默认权限是public，class是private）；以及另外一些琐碎工作。
所以你看，c++的类归根结底，它就是个C语言的struct。只是（相当于）在编译期做了些预处理而已——只要你在里面声明了成员函数，就会自动触发预处理，从而实现“自动魔改你所定义的数据结构，使其支持OO诸要素”功能。
那么，除了让C代码共用C++里面定义的struct这个特殊场景外（想了解这类能兼容C的数据类型，可搜索 POD类型），你说还有什么理由禁止struct拥有成员函数呢？
望采纳，谢谢
热心网友
时间：2023-10-13 13:21
