C++中的结构与类

C++是一种用于嵌入式开发的少数语言，但当项目变得太大而不能有效使用C时，开发者通常采用C++。这些开发人员通常从C转换为C++，语言之间的细微差别代表了他们学习曲线的一个重要部分。C++的结构与C一样，它们不相同。C++具有与结构非常相似的类。本文将详细介绍这些语言元素。

C语言中的结构

C中的结构是一个定制的复合数据项（对象），它可以由现有的内置数据类型（int、char等）、位字段（指定位大小的整数）和其他结构构成。其思想是聚合属于一起的多个数据项。

在大多数情况下，在C中使用结构非常简单，使代码更容易理解，而不会影响执行效率。但是，嵌入式开发人员应该注意两点：

现代高端（通常为32位）处理器具有易于适应结构使用的指令集。事实上，它们正是为了做到这一点而设计的。然而，大多数低端CPU都不能提供这样的效率，因此需要注意结构的使用。

位字段是一个很好的特性，可以生成高效且可读的代码。嵌入式开发人员可能会立即发现一个机会：使用位字段访问设备控制寄存器。许多外围设备具有1字或1字节宽的寄存器，其中包含各种位字段。有时它可以发挥作用，但有两个问题：

位字段的精确布局由编译器决定。如果所有内容都正确映射到设备上，代码可能会正常工作。但是，更改编译器，甚至只是更新编译器，都可能会破坏代码。

编译器生成的用于访问位字段的代码很可能会使用大量和/或操作以及对寄存器的多次访问，这可能会有问题。此外，一些设备寄存器是只写的，这在编译器生成的代码中永远不会被容纳。

虽然C结构看起来有点像一种新的数据类型，但实际上并非如此。一个数据类型通常有一系列可以在其上执行的操作；对于C结构，情况并非如此。要对C结构执行任何操作，除了生成指向它的指针之外，还需要访问内部字段，在嵌入式开发中，这件事用C++来解决。

C++中的类

C++语言具有许多面向对象的能力。其中之一是类的概念，它支持更像新数据类型的描述。可以从类实例化变量（通常称为对象），也就是说，这是一个新类型的对象。

C++类的语法与C结构几乎完全相同，有些非常相似的功能。然而，有一些重要的区别：

类还可以包含函数（称为方法）。

成员变量和方法对外隐藏，除非它们的声明遵循公共规则：

可以有一对特殊方法–构造函数和析构函数–分别在创建和销毁类（对象）实例时自动运行。

可以使用特殊方法（成员函数）定义处理新数据类型的运算符。

一个类可以用作另一个类定义的基础（这称为继承）。

声明新类型的变量（类的实例；对象）只需要类的名称，而不需要关键字class。

C++中的结构

除了类之外，C++还具有与C向后兼容的结构，然而，C++结构也具有与类所拥有的相同的附加能力。这只是C++中结构和类之间的唯一区别。正如我们所看到的，类中成员变量和函数的默认可访问性是私有的；结构中的默认值是public。

在C++中使用类和结构

获得这些信息后，我们强烈建议你不要过度利用这些信息。当你需要额外的功能时，有很多理由只使用C和类中提供的功能类型的结构。首先，这是一个代码可读性问题，编写代码时的一个关键优先事项是确保代码可读。另外，嵌入式开发人员可能对细节不太清楚，以“非标准”方式编写的代码将令人困惑。