C++ オブジェクト指向メモ

目次

• 設計
  • 関数設計
  • メンバ変数設計
• 修飾子
• インターフェース
• 名前空間（カプセル化）
• ユーザー定義の型（構造体・クラス・共用体）

設計

関数設計

• 修飾子の方針
  1. 名前空間内関数：外部変数未使用
  2. 静的メンバ関数：静的メンバ変数を利用
  3. const メンバ関数：メンバ変数を読み取り専用で利用
  4. 通常のメンバ関数：メンバ変数を変更
• 引数・返り値の方針
  1. 関数の成否：必要であれば返り値は bool
  2. 入出力用の引数があるか（引数を in-place に変更するか)：あればポインタ型で与える
  3. 入力用引数は const 参照で、残りは std::tuple で返す（不要な戻り値は std::ignore で無視）

• アクセサの例

  // セッター
  inline void setter(const vector<double>& member) {
    this->member = member
  };
  // メソッドチェインが可能なセッター
  inline ExampleClass& setter(const vector<double>& member) {
    this->member = member;
    return *this;
  }
  // ゲッター
  inline const vector<double>& getter(void) const {
    // const 参照でコピーコストを下げる
    return this->member;
  }
  

メンバ変数設計

• 修飾子の方針
  1. 読み取り専用で初期値はコンパイル時に評価可能：constexpr メンバ変数
  2. 読み取り専用だが初期値は不定：const メンバ変数
  3. 同一クラスによるインスタンスで共有する：静的メンバ変数
  4. 読み書きする：通常のメンバ変数

修飾子

• static 修飾子(クラス内グローバル)
  • 静的メンバ変数はいわゆるクラス変数
  • 静的メソッドはいわゆるクラスメソッド
• const 修飾子(読み取り専用)
  • const メンバ変数
    • 初期化時のみ書き込み可能
    • 以降は読み取り専用変数
  • const メソッド
    • メンバ変数を書き換えないメソッド
    • const ではないメソッドを呼ぶとエラー.
• constexpr (コンパイル時定数)
  • コンパイル時に定数として評価できることを保証
  • const は読み取り専用でコンパイル時に未定でもOK（定数ではない）
  • プリプロセッサは大域字句的置換. rvalue でも置換してしまう（不適切）.

インターフェース

• 継承（純粋仮想関数）

  // 抽象クラス
  class ITest {
    ITest(double);
    virtual void DoTest(void) = 0;
  }
  // 具象クラス
  class Test : public ITest {
    // 継承コンストラクタ
    using ITest::ITest;
    void DoTest(void) override { printf("Hello World!\n"); }
  }
  // 抽象クラスのコンポジション
  class TestRunner{
    // アップキャスト
    TestRunner() : test_ins(new Test()) {}
    ITest* test_ins;
  }
  

名前空間（カプセル化）

• namespace の賢い使い方
• 無名名前空間：他ファイルから参照する必要のない処理を記載
• 複数ヘッダファイル/同一名前空間での関数定義が有効（Effective C++ §23）
  • 各ヘッダファイルのインクルードで部分的に関数読み込み
  • クラス外関数定義で各メンバ変数のカプセル化を高める

ユーザー定義の型（構造体・クラス・共用体）

• ユーザー定義型の変換（C++)

• 共用体：変数名とインデックス双方からアクセス

  union {
    std::array<double, 4>;
    struct {
      double x;
      double y;
      double dxdt;
      double dydt;
    }
  }