《その174》『 is-a 』の関係: C++，C++/CX に挑戦！

2017年12月12日

《その174》『 is-a 』の関係

　基底クラスを指すポインタは、派生クラスを指すことができます。また、基底クラスへの参照は、派生クラスを参照できます。このことを、下のプログラムで確認してみます。

　◆ クラス Aaa を基底クラスとして、public派生により派生クラス Bbb を作ります。
　最初に、下のプログラムの説明を書きます。

【基底クラス Aaa について】

　非公開データメンバ int a，公開メンバであるコンストラクタ Aaa，公開メンバ関数であるゲッタ get_a とセッタ set_a で構成されています。

　コンストラクタ Aaa が、デフォルトコンストラクタとしてはたらく場合（引数無しで呼び出された場合）は、データメンバ a は 10 で初期化されます。

【派生クラス Bbb について】

　クラス Aaa を親として、public派生により作成される子クラスです。

　コンストラクタ Bbb が、デフォルトコンストラクタとしてはたらく場合は、データメンバ a は 30 で初期化されます。

【関数 twice について】
　Aaa型クラスオブジェクトへの参照を受け取り、データメンバ a の値を２倍します。

　基底クラスへの参照は、派生クラスのオブジェクトを参照することができます。
関数 twice は、Aaa型クラスオブジェクトへの参照を受け取る仕様（プログラムの★１）であるにもかかわらず、実際に関数としてはたらく際には、Bbb型クラスオブジェクトへの参照を受け取る（プログラムの★２）こともできる点に注目してください。

【その他】
　基底クラスのメンバ関数型のポインタ（プログラムの★３）は、派生クラスオブジェクトのメンバ関数を指すことができます（プログラムの★４）。

　基底クラスオブジェクト型のポインタ（プログラムの★５）は、派生クラスのオブジェクトを指すことができます（プログラムの★６）。

『 is-a 』の関係

　今回のプログラムの例では、基底クラス Aaa への参照は、派生クラス Bbb を参照できました。また、Aaa へのポインタは、Bbb を指すことができました。
このことから、
「Bbb は Aaa の一種である。」
「Bbb is a Aaa.」　(*｡･･｡* ) an？ Aaa.
と表現することもできる、ということから、このような関係を『 is-a 』と呼ぶことがあります。


// ------------------------------------
#include <iostream>
using namespace std;

class Aaa {                 // ◆基底クラス
    int a;
public:
    Aaa(int n = 10)
        : a(n) { }
    int get_a() const { return a; }
    void set_a(int n) { a = n; }
};

class Bbb : public Aaa {    // ◆派生クラス
    int b;
public:
    Bbb(int n = 30)
        : Aaa(n), b(99) { }
    int get_b() const { return b; }
};

void twice(Aaa& x) {    /* ★１ */
    int n = x.get_a();
    x.set_a(2 * n);
}

int main() {
    Aaa a1;
    Bbb b1;

    cout << a1.get_a() << '\n';
    cout << b1.get_a() << '\n';

    twice(a1);
    twice(b1);          /* ★２ */

    cout << a1.get_a() << '\n';
    cout << b1.get_a() << '\n';

    int (Aaa::*ptr)()const;             /* ★３ */
    // クラス Aaa のメンバ関数へのポインタ ptr の宣言
    ptr = &Aaa::get_a;
    // ポインタ ptr がメンバ関数 get_a を指すように設定
    cout << (b1.*ptr)() << '\n';        /* ★４ */

    Aaa* ptr2;                          /* ★５ */
    // Aaa*型のポインタ ptr2 の宣言
    ptr2 = &b1;
    // ポインタ ptr2 がメンバオブジェクト b1 を
    //                                   指すように設定
    cout << (*ptr2).get_a() << '\n';    /* ★６ */
}
// ------------------------------------