C＋＋クラスと継承完全制覇

オブジェクト指向プログラミングの、一生ものの土台。オブジェクト指向の絶対的な基礎＝「クラスの作り方」「クラスの使い方」を理解して、オブジェクト指向の三本柱＝「継承」「カプセル化」「多態性」へとステップアップ。

C 言語の構造体から入って C++ のクラスと継承を学ぶ入門書で、版元は C 言語からのステップアップを目指す人などを読者に挙げています。『C＋＋クラスと継承完全制覇』 (矢沢久雄 著、技術評論社、2017 年 12 月 7 日発売) は新 / 標準プログラマーズライブラリの 1 冊で、国立国会図書館の書誌には 2002 年刊の本のリニューアルと記されています。版元の概要によれば、「C 言語から C++ へ」「クラスとオブジェクト指向の超基本」「オブジェクト指向の本質」「オブジェクト指向プログラミングのテクニック」という順に進み、確認問題と、プログラムのコンパイル方法を案内する付録が付いています。

構造体から三目並べまで、全 10 章と付録の構成

本文は全 10 章です。第 1 章「クラスの親戚＝構造体」で C 言語の構造体とそのポインターを確認し、第 2 章「オブジェクト指向プログラミングとクラスの基本」では手続き型とオブジェクト指向の 2 通りで作った「じゃんけんゲーム」を比べます。第 3 章「クラスとオブジェクト」、第 4 章「カプセル化とコンストラクタ」、第 5 章「クラスの継承」、第 6 章「メンバ関数のオーバーライドと多態性」と進んで、第 6 章には純粋仮想関数を扱う節があります。後半は第 7 章「オブジェクトの作成と破棄」、第 8 章「オブジェクトの動的な作成と破棄」、第 9 章「コピーコンストラクタとフレンド関数」、第 10 章「その他のテクニック」で、第 10 章は演算子のオーバーロード、テンプレートクラスとダブルディスパッチ、三目並べゲームの作成を扱います。巻末には Visual Studio Community 2017 と MinGW の入手とコンパイル方法の付録、第 1 章から第 10 章までの確認問題と解答があります。目次には UML や GoF デザインパターン、多重継承、メモリリーク、string クラスなどを題にしたコラムも挙がっています。

仮想関数による多態性と、コピーで壊れるオブジェクト

C 言語に無い仕組みのうち、本書の後半が扱うものが 2 つあります。1 つは仮想関数です。基底クラスのポインターや参照から関数を呼んだとき、どの派生クラスの実装が動くかを実行時に決める仕組みが 多態性 で、呼び出し側のコードを変えずに新しい派生クラスを足せます。これは拡張に開き修正に閉じるという 開放閉鎖の原則 の典型的な実現方法でもあります。実装を持たない純粋仮想関数を 1 つでも含むクラスは 抽象クラス になり、それ自体からはオブジェクトを作れません。もう 1 つはオブジェクトの寿命とコピーです。new で確保した領域をポインターとして持つクラスを既定のコピーで複製すると、2 つのオブジェクトが同じ領域を指し、両方のデストラクタが同じ領域を解放して壊れます。これを防ぐにはコピーコンストラクタと代入演算子とデストラクタを組で定義する必要があり、本書では第 8 章で new 演算子と delete 演算子、第 9 章でコピーコンストラクタ、第 10 章で代入演算子のオーバーロードを扱います。

版元が挙げる読者と、目次に無い話題

版元が挙げる対象は、C++ やオブジェクト指向プログラミングを独習する人、C 言語からのステップアップを目指す人、学校などのテキストとして分かりやすい C++ の本を探している人です。各章に確認問題と解答があります。一方で、付録が扱う開発環境は Visual Studio Community 2017 と MinGW で、目次の節題にスマートポインターや例外処理、ラムダ式を掲げたものはありません。動的なオブジェクトの管理は new 演算子と delete 演算子で扱われます。構造体からクラス、カプセル化、継承、多態性、動的なオブジェクトとコピーの扱いまでを、本書は全 10 章と各章の確認問題、コンパイラーの付録に収めています。