使 C++ 类继承自 C 结构，推荐吗？答案

【问题标题】：Making C++ Classes inherit from C Structs, Recommended?使 C++ 类继承自 C 结构，推荐吗？
【发布时间】：2011-10-07 00:18:50
【问题描述】：

我最近在做一些 Windows Api 编码（仍在做）。我试图找到将 WNDCLASSEX 包装到 C++ 类中的最佳方法，当我有这个疯狂的想法时，WNDCLASSEX 是一个结构，对吗？（即使它是用 c 编写的）并且在 C++ 中，结构被视为类，所以我为什么不将我的 WinCLass 声明为 WNDCLASSEX 的派生，所以我尝试了：

 class WinClass : protected WNDCLASSEX

它奏效了！然后我尝试将它与 SDL 结构一起使用，但那些也有效。但是当我从它们派生类时，某些结构（尤其是 SDL 结构）要么不编译，要么导致无法解释的运行时错误。所以我的问题：是否推荐使用这种 C 结构？它实际上是由专业人士使用的，还是只是一个蹩脚的黑客？我应该将其用于我的包装器或应用程序，还是只会引入无法解释的错误？

【问题讨论】：

如果您对 Win32 包装器感兴趣，您可能想看看 existing libraries 是如何设计的。 ATL 和 WTL 可能特别有趣。此外，RSWL 在它还处于起步阶段时看起来很有趣，但我最近没有听到太多关于它的消息（比如它被命名为 RSWL :)
在这种情况下，我个人会使用组合而不是继承（即class WinClass { WNDCLASSEX wcex; }; 而不是class WinClass : protected WNDCLASSEX {};）。在这种情况下使用组合似乎更明智。

标签： c++ class struct

【解决方案1】：

只要不开始添加虚拟成员，应该没问题。如果确实添加了虚拟成员，则虚拟表指针可能会与结构的内存布局发生冲突。

这包括虚拟析构函数！

【讨论】：

只要你正确地向下投射（即隐式投射或static_cast），虚拟应该不是问题......
如果WinClass 被类型转换为WNDCLASSEX，为什么虚拟会成为问题？
@bdonlan，是的，但是 win32 api 不知道可以放弃。它需要一个指向结构开头的指针。
@Ajay，因为指向 C++ 中的结构的指针不与指向 C 中的结构的指针（这就是 win32 api 的含义）相同。由于 vtable 指针烘焙到结构中，因此 C++ 结构可以在实际指针之后开始。 C++ 编译器知道如何提取正确的信息，但已经用 C 编译的代码不知道如何处理它。
所以，你的意思是：在派生类中拥有虚函数会在基类中放入一些原本不存在的东西。你的意思是如果我分配一个派生类，对象切片将/不会发生，但是基类/结构中的这个额外填充会被放入？我不相信。

【解决方案2】：

C++ 中类和结构的唯一区别在于访问说明符。

对于类，访问说明符默认为私有。
对于结构，访问说明符默认为公共。

这意味着如果你有一个从其他类/结构派生的类，默认情况下它将是私有继承 &
如果你有一个从其他类/结构派生的结构，默认情况下它将是一个公共继承。

但一个问题是，由于结构的默认访问说明符是公共的，它们可能会暴露可能不应该暴露给派生类的成员。从这个意义上说，整个封装具有一个全新的维度。当然，如果您可以更改您打算用作 Base 的结构中的访问说明符，则可以避免该问题，但这可能是不可能的，因为这可能会影响从其他部分使用该结构的方式程序。

编辑：
通过 cmets，我现在有一个公平的想法，您指的是什么错误，这些错误并不是因为您是从结构派生的，而是因为您误解了继承和访问说明符的规则。

这是一个示例程序用于演示：

#include<iostream>

using namespace std;

struct FirstStruct
{
    private:
        int a;
    public:
        int b;
        FirstStruct():a(10),b(20),c(30)
        {
        }
    protected:
        int c;
};

class MyClass:protected FirstStruct
{
    public: 
        int i;
        MyClass():i(40),j(50),k(60)
        {
        }
        void doSomething()
        {
            a = 100; //private in Base is not accessible in Derived
            b = 100; //Accessible
            c = 100; //Accessible  

            i = 100; //Accessible  
            b = 100; //Accessible  
            c = 100; //Accessible  
        }
    private:
        int j;
    protected:
        int k; 
};

int main()
{
    MyClass obj;
    obj.i = 100; //Accessible
    obj.j = 100; //Error Cannot be Accessed, j is private member
    obj.k = 100; //Error Cannot be Accessed, k is protected member
    obj.a = 100; //Error Cannot be Accessed, a is private member in Base Class
    obj.b = 100; //Error Cannot be Accessed; 
                 //b is protected member of MyClass, because of protected Inheritance
    obj.c = 100; //Error Cannot be Accessed; 
                 //same reason as b


    obj.doSomething();

    return 0;
}

您可以在 Ideone 上查看运行相同的 here。
即使将 Base 的类型从 struct FirstStruct 更改为 class FirstStruct here，您也会注意到同样的错误（仅此而已）。

建议您看看这个答案here，以清除您对继承和访问说明符规则的理解。

【讨论】：

One problem though is that since for structure default access specifier is public 我有一个解决方案。如果我像使用 protected 关键字一样继承结构，: protected Cstruct 所有成员都会受到保护。这仅适用于 C 结构（我认为）。虽然我不知道为什么会这样，你呢？
@burningprodigy：您能否发布您所指案例的简约样本？恐怕Not working 并没有真正讲述这个场景。
你的意思是我所说的关于 SDL 结构的内容吗？
@burningprodigy：为什么不使用简单的结构和类组合来制作一个简约的**独立**（不依赖于任何外部 sdk 等）示例来演示问题？
示例：（已测试）struct x { int i; }; class d : protected x {}; 现在位于 main d myobj; myobj.i = 10; // Will not work , inaccessible because it is protected (try it)

【解决方案3】：

我对 Win API 没有太多经验，但我知道在 C++ 中，类和结构之间的唯一区别是默认可见性。对于类，它是私有的，对于结构，它是公共的。换句话说，一个类可以是一个结构的子类。

请记住，为任何基类声明虚拟析构函数是一种很好的做法，因此您要子类化的结构不会拥有它。

【讨论】：