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2017年12月26日
《その207》 抽象クラス（５）
抽象クラス
今回のプログラムは、基本的な事項のまとめ的なものです。
図形の形状別に、
長方形クラス Rectangle
円クラス Circle
三角形クラス Triangle
があって、それぞれの基底クラスは 抽象クラス Area です。
プログラムの簡単な説明を、コード中にコメントとして入れました。
// ------------------------------------
#include <sstream>
#include <string>
#include <iostream>
// 面積クラス（抽象クラス） Area
class Area {
public:
// 仮想デストラクタ
virtual ~Area() { }
// 純粋仮想関数（面積を計算する）
virtual double area() const = 0;
// 純粋仮想関数（形状を返す）
virtual std::string shape() const = 0;
// 純粋仮想関数（出力用の文字列を作る）
virtual std::string to_string() const = 0;
};
// 長方形クラス
class Rectangle : public Area {
double width;
double height;
public:
Rectangle(double x, double y)
: width(x), height(y) { }
double area() const {
return width * height;
}
std::string shape() const {
return "長方形";
}
std::string to_string() const {
std::ostringstream os;
os << shape() << "\n横幅 : "
<< width << " 高さ : "
<< height << '\n'
<< "面積 : " << area()
<< '\n';
return os.str();
}
};
// 円クラス
class Circle : public Area {
double radius;
public:
Circle(double x) : radius(x) { }
double area() const {
return radius * radius * 3.14;
}
std::string shape() const {
return "円";
}
std::string to_string() const {
std::ostringstream os;
os << shape() << "\n半径 : "
<< radius << "\n面積 : "
<< area() << '\n';
return os.str();
}
};
// 三角形クラス
class Triangle : public Area {
double base;
double height;
public:
Triangle (double x, double y)
: base(x), height(y) { }
double area() const {
return base * height / 2;
}
std::string shape() const {
return "三角形";
}
std::string to_string() const {
std::ostringstream os;
os << shape() << "\n底辺 : "
<< base << " 高さ : "
<< height << '\n'
<< "面積 : " << area()
<< '\n';
return os.str();
}
};
// 挿入子「 << 」の多重定義
// ※挿入子多重定義用関数 operator<<
// の第１引数を ostream& にする必要
// があるため、Areaクラスのメンバ関
// 数として定義することができません。
// ※この operator<<関数を､ヘッダ内に
// 置く場合には､inline を付けて内部
// 結合を与える必要があります。
std::ostream& operator<<(
std::ostream& os,
const Area& a
)
{
return os << a.to_string();
}
// main関数
int main() {
// Area* を使ってすべての派生クラスを指
// すことが可能です。
Area* a[] = {
new Rectangle(12.3, 2.0),
new Circle(2.0),
new Circle(5.0),
new Triangle(5, 3),
};
for (int i = 0; i < 4; i++) {
std::cout << *a[i] << '\n';
delete a[i];
}
}
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《その206》 抽象クラス（４）
抽象クラス
最近、抽象クラスの話が続いてしまっていて、すみません (ﾉω<。) ｍ(_ _)ｍ
今回もまた、抽象クラスです。
前回《205》の内容のまとめです (￣▽￣;)!!
下のプログラムは、前回《205》のプログラムから余計な部分を取り除いた構成になっています。
◆1. 動的にオブジェクト Bbb(5) を作り、そのオブジェクトへのポインタを Aaa*型の q に代入します。
オブジェクト Bbb(5) は Bbb型なので、Bbb*型のポインタで指せるのは当然ですが、派生クラス Bbb の基底クラスが Aaa なので、アップキャストにより、Aaa*型のポインタで指すことができます。
Aaa は仮想関数を持つ多相的クラスなので、Bbb も多相的クラスですから、多相性の利用といった点からも Aaa*型のポインタを利用するのが自然です。
◆2. Bbb型オブジェクトの配列用の記憶域を確保して、その先頭要素へのポインタを int* p に代入します。
◆3. 作成した Bbb型オブジェクトを破棄する支持です。
◆4. この Bbb型オブジェクトを指すポインタ q が Aaa*型なので、デストラクタ Aaa::~Aaa が呼ばれるはずですが、~Aaa は仮想デストラクタですから、Bbbクラスのデストラクタ ~Bbb が呼ばれることになります。その結果、動的に確保した配列領域が解放されます。
◆5. 派生クラスのデストラクタ ~Bbb の次に、基底クラスのデストラクタ ~Aaa が呼ばれます。
◆6. もし、プログラムの◆5.のコードが、◆6.のコードになっていたら、~Aaa が呼ばれ、~Bbb は呼ばれないままになってしまいます。その結果、動的に確保した配列領域が解放されないままになってしまいます。
// ------------------------------------
#include <iostream>
class Aaa {
public:
virtual ~Aaa() { // ◆5.
// ~Aaa() { // ◆6.
std::cout << "~Aaa が呼ばれました。\n";
}
virtual void f1() const = 0;
// ｢ = 0 ｣ を付けて純粋仮想関数にしてあるので、
// 関数本体がどこかで定義されるま
// では、コンパイルが成功しません。
// vittual void f1() const { }
// のような、純粋でない仮想関数であれば
// 問題なくコンパイルは成功します。
// ということは、純粋仮想関数にするこ
// とで、関数本体の定義を、プログラマー
// に促すことができるわけです。
};
class Bbb : public Aaa {
int n;
int* p;
public:
Bbb(int x) : n(x) {
p = new int[n]; // ◆2.
}
~Bbb() { // ◆4.
delete[] p;
std::cout << "~Bbb が呼ばれました。\n";
}
void f1() const{ /* 関数 f1 の本体 */ }
void f2() { /* 関数 f2 の本体 */ }
};
int main() {
Aaa* q = new Bbb(5); // ◆1.
delete q; // ◆3.
}
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