C++クラスとオブジェクト：コード例付き実践ガイド

上図では、単一のプロトタイプから異なる特徴を持つ2つの家が生成されています。

このチュートリアルで学ぶ内容：

• クラスとは何か、C++での重要性
• 具体的なクラス例
• privateとpublicアクセス修飾子の役割
• オブジェクトの作成（インスタンス化）
• データメンバへの安全なアクセス
• クラス内部/外部でのメンバ関数定義
• コンストラクタとデストラクタの動作

クラス宣言

クラス宣言は簡単です：classキーワードに続けてクラス名を書き、中括弧で本体を囲みます。

構文

class className {
    // data members
    // member functions
};

• className – クラスの識別子
• データメンバは通常変数として宣言
• メンバ関数が振る舞いを提供

アクセス修飾子：private vs public

アクセス修飾子はクラスメンバの可視性を制御します。

• private – メンバはクラス内部またはフレンドからのみアクセス可能
• public – オブジェクトが可視な場所からどこでもアクセス可能

オブジェクトの作成（インスタンス化）

オブジェクトはクラスのインスタンスです。オブジェクト宣言は変数宣言と同じパターンに従います：className objectName;

構文

className objectName;

• className – オブジェクトを作成するクラス
• objectName – 新しいオブジェクトの識別子

インスタンス化によりオブジェクトのメモリが割り当てられ、コンストラクタが呼ばれることがあります。

データメンバへのアクセス

publicデータメンバはドット（.）演算子でアクセスします。

例

#include <iostream>
using namespace std;
class Phone {
public:
    double cost;
    int slots;
};
int main() {
    Phone Y6;
    Phone Y7;
    Y6.cost = 100.0;
    Y6.slots = 2;
    Y7.cost = 200.0;
    Y7.slots = 2;
    cout << "Cost of Huawei Y6 : " << Y6.cost << endl;
    cout << "Cost of Huawei Y7 : " << Y7.cost << endl;
    cout << "Number of card slots for Huawei Y6 : " << Y6.slots << endl;
    cout << "Number of card slots for Huawei Y7 : " << Y7.slots << endl;
    return 0;
}

出力：

ゲッター/セッターを使う理由

データへの直接アクセスや変更はカプセル化を破る可能性があります。ゲッターとセッターメンバ関数を使うと制御されたアクセスが可能になります。

カプセル化の例

#include <iostream>
using namespace std;
class ClassA {
public:
    void setA(int val);
    int getA() const;
private:
    int a;
};
int ClassA::getA() const {
    return a;
}
void ClassA::setA(int val) {
    a = val;
}
int main() {
    ClassA obj;
    obj.setA(20);
    cout << "Value of a is: " << obj.getA();
    return 0;
}

出力：

protectedメンバと継承

protectedメンバはクラス内部と派生クラスからアクセス可能で、制御された継承を可能にします。

例

#include <iostream>
using namespace std;
class ParentClass {
protected:
    int value;
};
class ChildClass : public ParentClass {
public:
    void setId(int x) {
        value = x;
    }
    void displayValue() {
        cout << "Value is: " << value << endl;
    }
};
int main() {
    ChildClass c;
    c.setId(21);
    c.displayValue();
    return 0;
}

出力：

クラス内部 vs 外部でのメンバ関数定義

メンバ関数はクラス内部でインライン定義するか、クラス内で宣言して後からスコープ解決演算子::で定義できます。

例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Guru99 {
public:
    string tutorial_name;
    int id;
    void printName();
    void printId() {
        cout << "Tutorial id is: " << id;
    }
};
void Guru99::printName() {
    cout << "Tutorial name is: " << tutorial_name;
}
int main() {
    Guru99 guru;
    guru.tutorial_name = 'C++';
    guru.id = 1001;
    guru.printName();
    cout << endl;
    guru.printId();
    return 0;
}

出力：

コンストラクタとデストラクタ

コンストラクタはオブジェクト作成時に初期化し、デストラクタはオブジェクト破棄直前にクリーンアップを行います。

例

#include <iostream>
using namespace std;
class ClassA {
public:
    ClassA() {
        cout << "Class constructor called" << endl;
    }
    ~ClassA() {
        cout << "Class destructor called" << endl;
    }
};
int main() {
    ClassA a; // コンストラクタ呼ばれる
    int p = 1;
    if (p) {
        ClassA b; // コンストラクタ呼ばれ、ブロック終了でデストラクタ呼ばれる
    } // 'a'のデストラクタはここで呼ばれる
    return 0;
}

出力：

重要なポイント

• C++は根本的にオブジェクト指向；クラスが構成要素
• クラスはデータと関連関数をグループ化し、再利用可能な設計図を作る
• public、private、protectedでカプセル化を強制
• クラス名に続けてオブジェクト名でインスタンス化
• publicメンバはドット演算子でアクセス；privateデータにはゲッター/セッターを使用
• メンバ関数はインライン定義かクラス外部で::で定義可能
• コンストラクタで初期化、デストラクタでクリーンアップ