struct против class в C++: где разница реальна, а где миф

Откройте стандарт C++ (любой актуальной редакции — C++11 и новее) и найдите определения struct и class. Разница между ними умещается в одну строку: у struct члены и базовые классы по умолчанию public, у class — private. Всё. Больше язык не делает между ними никаких различий. Ни в размере объектов, ни в способности иметь методы, конструкторы, виртуальные функции или наследоваться. Тем не менее выбор ключевого слова влияет на читаемость кода, на работу с шаблонами и на то, как вас поймёт код-ревьюер.

Что на самом деле различается

Разница проявляется ровно в двух местах.

Видимость членов по умолчанию. Если вы объявили член без модификатора доступа, в struct он публичный, в class — приватный.

// C++11 и новее
struct Point {
    int x;   // public по умолчанию
    int y;   // public
};

class Vector {
    int x;   // private по умолчанию
    int y;   // private
public:
    Vector(int ax, int ay) : x(ax), y(ay) {}
    int getX() const { return x; }
};

Объект Point можно инициализировать агрегатно: Point p{1, 2};. С Vector так нельзя — приватные поля закрыты, и класс перестаёт быть агрегатом.

Видимость при наследовании. Тот же принцип действует и для базового класса.

struct Base {};

// эквивалентно : public Base
struct DerivedS : Base {};

// эквивалентно : private Base
class DerivedC : Base {};

Для class DerivedC : Base наследование приватное. Это редкий источник ошибок: разработчик пишет class Widget : Base, ожидая, что Widget — это Base, а получает приватное наследование, и полиморфизм не работает. Компилятор промолчит, зато при попытке передать Widget* туда, где ждут Base*, выдаст ошибку преобразования.

Что НЕ различается — список распространённых мифов

Половина ответов на собеседованиях — про несуществующие различия. Разберём, что одинаково у обоих:

• Методы. И struct, и class могут иметь функции-члены, включая виртуальные.
• Конструкторы и деструкторы. Пишутся одинаково, работают одинаково.
• Наследование. Оба наследуются и наследуются от, включая множественное.
• Инкапсуляция. В struct можно написать private: и получить полностью закрытые поля.
• Размер и раскладка в памяти. При одинаковом наборе полей и модификаторов размер объектов совпадает байт в байт.
• Шаблоны. Шаблонными могут быть оба.

Отдельный миф — что struct в C++ это «то же, что в C». Нет. C-шный struct не имеет методов, наследования и модификаторов доступа. C++-ный struct — полноценный тип с одним отличием от class.

Единственная гарантированная разница между struct и class — умолчание видимости. Всё остальное, что вам про них рассказывают, — это соглашения команды, а не правила языка.

Один случай, где ключевое слово обязано совпадать

При предварительном объявлении (forward declaration) и при явном инстанцировании шаблонов некоторые компиляторы под определёнными настройками предупреждают о несовпадении тегов. Стандарт считает struct Foo; и class Foo; ссылками на один и тот же тип, но MSVC исторически выдаёт предупреждение C4099, если в объявлении и определении теги разные. GCC и Clang по умолчанию молчат.

// заголовок
class Session;   // объявили как class

// реализация
struct Session { // определили как struct — MSVC ругнётся C4099
    // ...
};

Практический вывод: держите тег одинаковым в объявлении и определении. Это не требование стандарта, но экономит время на разборе предупреждений сборки под разными компиляторами.

Когда что выбирать

Раз язык различий почти не делает, выбор — это стилевое соглашение. Самое распространённое, зафиксированное в том числе в C++ Core Guidelines, звучит так.

Критерий Core Guidelines сформулирован коротко: используйте class, если у типа есть инвариант; используйте struct, если поля могут меняться независимо друг от друга. Инвариант^* здесь — правило, которое всегда должно быть истинным для корректного объекта.

Пример с инвариантом

// Дата: месяц и день не бывают произвольными — это инвариант
class Date {
    int year;
    int month;   // 1..12
    int day;     // зависит от месяца и года
public:
    Date(int y, int m, int d);   // проверяет корректность в теле
    int getYear() const { return year; }
};

// Пара координат: x и y меняются независимо, инварианта нет
struct Point {
    double x;
    double y;
};

Если бы Date был struct с публичными полями, любой код мог бы записать d.month = 13 и сломать объект. Приватные поля class делают такое присваивание невозможным без метода-валидатора.

Типичные ошибки

• Ожидание публичного наследования от class. class D : Base — приватное наследование. Пишите class D : public Base явно.
• Публичные поля с попыткой поддерживать инвариант. Если поля публичны, инвариант не удержать: любой внешний код их перезапишет. Либо инвариант, либо публичные поля.
• Смешение тегов в объявлении и определении — предупреждение C4099 в MSVC.
• Потеря агрегатной инициализации. Добавили в struct приватное поле или пользовательский конструктор — Point p{1, 2} перестанет компилироваться как агрегат. Правила агрегатной инициализации менялись между C++11, C++14, C++17 и C++20 — сверяйтесь с реальной версией стандарта, под которую собираете.

Что делать дальше

Заведите в проекте одно соглашение и зафиксируйте его в стайл-гайде: struct — для агрегатов данных без инвариантов, class — для всего с инкапсуляцией. На код-ревью проверяйте не выбор ключевого слова сам по себе, а совпадение слова с намерением: публичные поля рядом с валидацией — повод задать вопрос. Если работаете с шаблонами, загляните в разделы стандарта про агрегатную инициализацию для вашей версии C++ — именно там струкут ведут себя не так, как ожидают привыкшие к классам.