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第2章オブジェクト指向の基礎第2.3節メンバ変数とインスタンス

インスタンスはクラスにおいてすごく重要な概念です。

そのインスタンスとメンバ変数のさらなる詳しい部分について触れていきます。

1 第2.3節メンバ変数とインスタンス

静的メンバ変数(1)

静的メンバ変数とはインスタンスの数に関係なく、メモリ上に一つのみ作成されるメンバ変数

文法 static データ型変数名;

文法クラス名::変数名;

宣言

参照

静的メンバ変数の初期化は普通の変数とは異なります

文法データ型クラス名::変数名 = 初期値;

これをクラスの外に書こう！



#include <stdio.h> class myClass{ public: myClass(void); static int count; }; myClass::myClass(void){ myClass::count++; } int myClass::count = 0; int main(void){ for(int i = 0; i < 5; i++){ myClass a1; } printf("%d¥n", myClass::count); return 0; }

次のプログラムを実行しよう

countメンバ変数はaクラスのインスタンスが作成された回数を保存しています



とあるクラスに特化したグローバル変数として使える

►インスタンスの作成回数等、

各インスタンスの総合的な数値等の保存

►各インスタンス全体の設定等

ただし、あまり静的メンバ変数を使う機会はありません・・・

静的メンバ変数、静的メンバ関数を合わせて、静的メンバと呼ぶことがあります


インスタンスへのポインタ(1) 次のコードはエラーになります。その原因は何でしょうか。

class point{ public: int x ,y; }; int main(void){ point location; point* plocation; plocation = &location; *plocation.x = 5; return 0; }

*plocation.x = 5; 問題のコードはこれです

何が問題なのでしょうか？


インスタンスへのポインタ(2) *plocation.x = 5;

実はこのコードは演算子の優先順位に問題があります

演算子意味優先順位種類

. メンバアクセス 2 二項

* 間接参照 3 単項

上の文にこの優先順位に従って括弧を付けると以下の通りになります

*(plocation.x) = 5;

plocationはインスタンスではなく、ポインタなのでドット演算子は使えません！

ドット演算子を使いたいのはplocationが指してる先ですよね！


インスタンスへのポインタ(3) よって以下のように修正すれば、正常に動きます

*plocation.x = 5; (*plocation).x = 5;

いちいち括弧を付けるのはめんどくさいですよね。そこで、アロー演算子というのが用意されています。

アロー演算子は、ポインタの先のインスタンスのメンバにアクセスするのに使います。

演算子意味優先順位種類

-> ポインタの先のメンバアクセス

2 二項

(*a).b

a->b つまり、右の二つは同じ意味


thisポインタ(1) メンバ関数内でthisと書くことで、自分自身のインスタンスへのポインタを取得できます。

class point{ public: int x ,y; point(void); }; point::point(void){ //thisを使ってメンバ変数にアクセス

this->x = 0; this->y = 0; }

ただし、この「this->」は省略することが可能です。今まではずっとこれを省略して書いてきました。


thisポインタ(2) thisはメンバ変数とローカル変数を区別するために使われることがあります。

class point{ public:

int x ,y;

point(int x,int y); }; point::point(int x ,int y){

this->x = x; this->y = y;

}

ローカル変数とメンバ変数の両方に同名の変数があった場合

「this->」を付ければメンバ変数、

省略すればローカル変数になります。

thisポインタは静的メンバ変数内では

使用不可


インスタンスのコピー(1)

#include <stdio.h> class myClass{ public: int n; int* pn; myClass(void); }; myClass::myClass(void){ pn = &n; } int main(void){ myClass a1,a2; a1 = a2; a1->pn = 5; printf("%d¥n", a2.n); return 0; }

次のプログラムを実行しよう

代入演算子を用いれば、インスタンスのコピーが作れるのですが・・・

コピー後、 a2とは無関係そうなa1のメンバのポインタの先を編集すると a2まで影響を受けてます

ではなぜでしょうか？


インスタンスのコピー(2) main関数を一文ずつ見ていきましょう

myClass a1 ,a2; ・・・aクラスのインスタンスa1,a2ができる

a1 a2

int* pn; int* pn; int n; int n;

a1 = a2;

a1 a2


・・・a2の内容をa1にコピー


インスタンスのコピー(3) *(a1.pn) = 5; ・・・a1のpnの指している先に

５を代入する

a1 a2 ５


printf("%d¥n", a2.n);

a1 a2 ５


・・・a2のnの内容を表示


インスタンスのコピー(4) インスタンスをコピーする際にポインタ変数までコピーされる →ポインタ変数が本来意図しない場所を指す

解決策

インスタンスのコピーを極力行わない！！

「いやいや、解決してないじゃん」と思うかも知れませんが、 VB.NET等インスタンスのコピーができない言語もあるので

大丈夫！！

どうしてもこの問題を解決したい場合は、コピーコンストラクタという物を使えば解決できますが、この講習では触れません。


インスタンスのコピー(5)

クラスのインスタンスを関数の引数や戻り値として利用したい場合、どうコピーを回避しましょうか？

ここで登場するのがポインタです！

引数や戻り値にインスタンスのアドレスを渡してやれば、インスタンスそのもののコピーを回避することができます

void func(a* a1){ /* 何らかの処理 */

} int main(void){ a a1; func(&a1); return 0; }

ポインタと関数について詳しくはC言語講習「第6章ポインタ」で


インスタンスの動的確保(1)

配列と同じく、クラスのインスタンスも動的確保を行うことが出来ます

文法 new クラス名(コンストラクタの引数);

これでインスタンスへのポインタを取得できます

動的配列と同様にメモリの開放をする必要があります

文法 delete インスタンスへのポインタ;


インスタンスの動的確保(2)

主に、後で説明する継承のときに使うよ

意図的に関数中でインスタンスの作成をしたいとき

インスタンスのコピーを避けるため

動的確保をする目的

言葉で説明するのは難しいので、実習で具体的なコードに触れていこう


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