ホーム » スタッフ » 斉藤徹 » 純粋仮想クラス

2009年6月
« 5月   7月 »
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930  

最近の投稿(電子情報)

アーカイブ

カテゴリー

純粋仮想クラス

先週の仮想関数のより実践的な使い方として、 純粋仮想クラスの使い方を紹介する。

この方法を使えば、新しいデータ構造が必要となっても、 基底クラスから派生させたデータ構造と、 必要最小限の仮想関数の定義だけで、プログラムが書けることを強調する。

C言語を習っただけの学生対象の授業であるため、"using namespace std;" といった文法は一切使わない。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
// 純粋仮想基底クラス
//  処理を呼び出すためだけの目的の入れ物クラス
class Object {
public:
// データを比較するための仮想関数。
//  単なる入れ物なので、比較する処理を書けない
virtual int cmp( Object* ) = 0 ;
// データを表示するための仮想関数
virtual void print() = 0 ;
} ;
// データの並べ替えをする関数
void sort( Object* array[] , int size )
{
// 最大選択法
for( int i = 0 ; i < size - 1 ; i++ ) {
int m = i ;
for( int j = i + 1 ; j < size ; j++ ) {
// array[i]とarray[j]を比較。
//   array[i]>array[j] なら正の値
//   = なら0 , < なら負の値
int ans = array[m]->cmp( array[j] ) ;
// より大きい値を見つけたらmに場所を保存
if ( ans < 0 )
m = j ;
}
// i+1〜最後の範囲の最大(m番目)と先頭を入替え
Object* tmp = array[ i ] ;
array[ i ] = array[ m ] ;
array[ m ] = tmp ;
}
}
// Objectに整数を追加したデータ
class Integer : public Object {
private:
int  data ;
public:
// 整数データのコンストラクタ
Integer( int x )
: data( x )
{}
// 整数の比較を行う仮想関数を具体的に定義
virtual int cmp( Object* p ) {
return data - ((Integer*)p)->data ;
}
// データを表示する仮想関数を具体的に定義
virtual void print() {
printf( "%d\n" , data ) ;
}
} ;
// Objectに文字列を追加したデータ
class Cstring : public Object {
private:
char const*const data ;
public:
Cstring( char const*const s )
: data( s )
{}
// 整数の比較を行う仮想関数を具体的に定義
virtual int cmp( Object* p ) {
return strcmp( ((Cstring*)p)->data , data ) ;
}
// データを表示する仮想関数を具体的に定義
virtual void print() {
printf( "%s\n" , data ) ;
}
} ;
int main() {
// 配列aに72,12,25,6を保存
Object* a[] = {
new Integer( 72 ) ,
new Integer( 12 ) ,
new Integer( 25 ) ,
new Integer( 6 )
} ;
// データを並び替える
sort( a , 4 ) ;
// 並び替えた結果の表示
for( int i = 0 ; i < 4 ; i++ )
a[ i ]->print() ;
// Cstringでも使えることを実験
Object* b[] = {
new Cstring( "orange" ) ,
new Cstring( "grape" ) ,
new Cstring( "apple" ) ,
new Cstring( "pine apple" ) ,
new Cstring( "peach" ) ,
} ;
sort( b , 5 ) ;
for( int i = 0 ; i < 5 ; i++ )
b[ i ]->print() ;
return 0 ;
}

C++の文法をちゃんと使おう

比較関数int cmp( Object* ) における、型キャストが説明不足なので、 C言語の基礎知識としてのキャスト演算子の説明(実数整数変換を例とした)を行う。

ただし、C言語の型キャストでの方式は、時代に乗り遅れているので、 このページ上は最近のキャストの使い方を記載しておこう。

最近のC++であれば、以下のような書き方をすべき。

virtual int cmp( Object* p ) {
Integer* ip = dynamic_cast<Integer*>(p) ;
if ( ip != NULL )
return data - p->data ;
} else {
return 0 ; // 比較に失敗
}
}