C++의 클래스와 구조체 차이점 총정리

많은 C++ 입문자 및 중급 개발자들이 class와 struct의 차이점을 명확히 이해하지 못해 코드 설계 단계에서 오류를 범하는 경우가 흔함. 대표적인 예로, “데이터만 담는 타입은 구조체를 써야 하는가?”, “클래스와 구조체는 메모리 구조나 성능에 차이가 있는가?”와 같은 혼란이 발생함. 일부 개발자는 C 스타일의 struct를 사용하면서 특정 멤버가 외부에서 수정되도록 의도치 않게 열어두는 바람에 캡슐화가 깨지는 문제가 있었다. 다른 경우에는 클래스의 기본 접근 지정자인 private를 간과해 디버깅에 수 시간 이상을 소모하는 사례도 보고됨. 특히 접근 지정자와 상속 관련 기본값을 정확히 이해하지 못해, 상속 시 의도치 않게 private 상속이 발생하는 문제는 프로젝트 규모가 커질수록 버그들이 발생할수 있습니다.

이러한 문제는 단순한 문법 혼동을 넘어 API 일관성, 데이터 은닉, 객체 기반 설계와 직결되며, 프로젝트 유지보수 비용을 10~30%까지 증가시키는 원인이 됨. 따라서 구조체와 클래스의 본질적 차이와 적절한 사용 사례를 체계적으로 이해하는 것은 필수임.

심층 분석: C++에서 구조체와 클래스의 본질

C++ 표준에서 struct와 class는 기술적으로 동일한 “사용자 정의 타입(user‑defined type)”임. 둘 다 데이터 멤버와 멤버 함수를 포함할 수 있고, 생성자/소멸자, 상속, 템플릿 등을 모두 지원함. 즉, 언어 차원에서 본질적인 기능적 제한은 존재하지 않으며, 내부 동작 방식도 동일함. 이를 ISO C++ 표준 및 최근 문서에서도 명시하고 있음: 구조체와 클래스는 동일하며 유일한 차이는 기본 접근 지정자와 기본 상속 접근 방식임.

기술적으로 중요한 차이점은 다음과 같음:

• 구조체(struct)는 멤버 및 기본 상속 접근성이 public임.
• 클래스(class)는 멤버 및 기본 상속 접근성이 private임.

이 차이가 코드 설계에 미치는 영향은 간과할 수 없음. 예를 들어, 구조체를 단순 데이터 컨테이너로 사용하면 외부 코드가 멤버를 자유롭게 수정할 수 있어 캡슐화가 깨지기 쉬움. 반대로, 클래스는 기본적으로 외부 접근을 차단해 개발자가 의도적으로 인터페이스를 정의하게 함으로써 은닉성과 안전성을 확보함.

해결 솔루션 & 데이터: 비교 분석과 가이드라인

1. 단순한 값 집합 또는 POD(Plain Old Data) 스타일의 구조를 정의할 때는 struct를 고려함. _예: 3D 좌표, RGB 등 간단한 값 타입(크기 12바이트~24바이트)_.
2. 인터페이스를 제공하고, 데이터 은닉과 안정성을 요구하는 경우에는 class를 사용함. _예: 캡슐화된 비즈니스 로직, 내부 상태 보호 필요 시._
3. 상속 계층이나 다형성을 도입해야 할 경우, 기본 접근 지정자를 명시적으로 (public/protected/private) 선언해 의도치 않은 private 상속을 방지함. _예: `struct Derived : public Base {}`._
4. 공용 데이터와 멤버 함수를 갖지만 데이터 접근을 제한하고자 할 때는 구조체 내부에 private 멤버를 선언하고 필요한 인터페이스만 public으로 노출함으로써 클래식 객체 스타일로 확장 가능.

전문가 조언 & 팩트체크

• 언어 사양상 구조체와 클래스는 본질적으로 동일하므로 성능 차이는 없음. 구조체가 더 가볍다는 통념은 사실과 다름.
• 일부 자료에서 “C 스타일 struct는 함수 멤버를 가질 수 없다”는 설명이 있으나, 이는 C 언어와의 차이점이지 C++에서는 구조체도 생성자/소멸자, 정적 멤버, 템플릿 등을 가질 수 있음.
• 캡슐화가 요구되는 API 설계에서는 기본 접근 지정자에 의존하지 않고 명시적 public/private 선언을 습관화할 것. 이는 코드 일관성 유지에 매우 중요함.
• C++ 커뮤니티의 최신 코딩 컨벤션에서는 “구조체는 데이터 전달 객체(DTO) 또는 값 타입에, 클래스는 객체지향 모델링에 사용”하는 관점을 권장함. 이는 팀 협업과 코드 명료성 측면에서 검증된 관행임.

도움이 되었으면 좋겠습니다.