《その98》ヘッダ内の非メンバ関数（p.439演習12-2）: C++，C++/CX に挑戦！

2017年10月29日

《その98》ヘッダ内の非メンバ関数（p.439演習12-2）

ヘッダ内で定義する非メンバ関数

　ヘッダ Abc.h と、二つのソースファイル source1.cpp, source2.cpp とで構成されるプログラムがあるとします。
また、関数 func1 は、ヘッダ Abc.h の中で定義されるクラス Clss のメンバ関数であり、
関数 func2 は、ヘッダ Abc.h 内で定義されているがクラスの非メンバ関数であるものとします。

　クラスの中で定義されたメンバ関数はインライン関数になります。
インライン関数は内部結合を持つので、source1.cpp と source2.cpp の二つのソースファイルが同じヘッダ Abc.h をインクルードしたとしても、
Abc.h 内で定義されているクラス Clss のメンバ関数 func1 の二重定義エラーは発生しません。

　一方、クラスの非メンバ関数は外部結合を持つので、source1.cpp と source2.cpp の二つのソースファイルは、それぞれ単体では問題なくヘッダ Abc.h をインクルードできるものの、リンク時に非メンバ関数 func2 の二重定義エラーが発生してしまいます。

　したがって、クラスの非メンバ関数をヘッダ内で定義する場合には、関数に inline あるいは static を付けて内部結合を持たせる必要があります。

新版明解C++入門編　p.439 演習12-2
　下記のクラス Boolean に対して、v が False であれば bool型の true を、
True であれば bool型の false を返却する演算子関数 ! を追加せよ。

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// Boolean.h
#ifndef ___Class_Boolean
#define ___Class_Boolean

#include 

class Boolean {
public:
    enum boolean { False, True };
private:
    boolean v;
public:
    Boolean() : v(False) { }
    Boolean(int val) : v(val == 0 ? False : True) { }

    operator int() const { return v; }
    operator const char*() const { return v == False ? "False" : "True"; }
};

inline std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Boolean& x) {
    return s << static_cast(x);
}

#endif

------------------------------------------

以下が、演算子関数 ! を追加したヘッダとそれを利用するプログラムです。

// Boolean.h
#ifndef ___Class_Boolean
#define ___Class_Boolean

#include <iostream>

class Boolean {
public:
    enum boolean { False, True };
private:
    boolean v;
public:
    Boolean() : v(False) { }
    Boolean(int val) : v(val == 0 ? False : True) { }

    operator int() const { return v; }
    operator const char*() const { return v == False ? "False" : "True"; }

    bool operator!() const { return v == False; }
};

inline std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Boolean& x) {
    return s << static_cast<const char*>(x);
}

#endif

// BooleanTest.cpp
#include <iostream>
#include "Boolean.h"
using namespace std;

int main() {
    int n;
    Boolean a    ; cout << a << '\n';
    Boolean b = 0; cout << b << '\n';
    Boolean c(1) ; cout << c << '\n';
    Boolean d(2) ; cout << d << '\n';
    cout << '\n';
    cout << boolalpha << !a << '\n';
    cout              << !c << '\n';
}