[メモ] 継承と仮想関数

C++の自分用の備忘録.
久しぶりにC++を触る機会があったのでまとめました.

virtualなしの場合

基底クラス(Base1)型変数は実体(インスタンス)に関わらず基底クラス(Base1)の関数が呼び出される.

non_virtual.cpp

class Base1 {
  public:
  Base1(){}
    void func() { cout << "Base1" << endl; }
};

class Sub1 : public Base1 {
  public:
    Sub1(){}
    void func() { cout << "Sub1" << endl; }
};

Base1* b1 = new Base1();
Base1* b2 = new Sub1();
b1->func();
b2->func();

実行結果

Base1
Base1

virtualありの場合

基底クラス(Base2)型変数でも実体(インスタンス)によって呼び出されるクラスの関数が変化する

virtual.cpp

class Base2 {
  public:
    Base2(){}
    virtual void func() { cout << "Base2" << endl; }
};

class Sub2 : public Base2 {
  public:
    Sub2(){}
    void func() { cout << "Sub2" << endl; }
};

Base2* b1 = new Base2();
Base2* b2 = new Sub2();
b1->func();
b2->func();

実行結果

Base2
Sub2

final/override(C++11)

• final
  • 誤った継承の防止(クラス)
  • 誤ったオーバーライドの防止(関数)
• orverride
  • 仮想関数(virtual)指定忘れ防止
  • 引数の型・個数の異なる関数のオーバーライド防止
  • オーバーライドするなら明示するようにする(個人の感想)

final_override.cpp

class Base1 final {} // 継承禁止クラス

class Base2 {
  public:
    Base2(){}
    // 仮想デストラクタ
    // 派生クラスのデストラクタが呼び出させるために
    // virutalが必要
    ~Base2(){}
    
    virtual void func_final() final;
    virtual void func_virtual();
    void func_nonvirutal();
};

class Sub : public Base2 {
  public:
    Sub(){}
    virtual ~Sub(){}
    
    // void func_final(); // finalメンバ関数はオーバーライドできない
    void func_virtual() override; // オーバーライドできる
    // void func_virtual(int a) override; // 引数の不一致. オーバーライドできない
    // void func_nonvirtual() orverride; // 非仮想関数はオーバーライドできない
};

純粋仮想関数

実装を持たないプロトタイプだけの関数
純粋仮想関数を持つクラスを「抽象クラス」と呼び, インスタンスを生成することができない. また, 継承したクラスは必ず実装しなればならない.

pure.cpp

class Base {
  public:
    virtual void func(void) = 0;
};

class Sub {
  public:
    void func() override { cout << "Sub(Override)" << endl; }
};

インターフェース

抽象クラスでインターフェースを表現し, 派生クラスで実装する.

interface.cpp

class IAnimal {
  public :
    virtual ~IAnimal(){};
    virtual void cry(void) = 0;
};

class Dog : public IAnimal {
  public:
    Dog(){}
    ~Dog(){}
    void cry() override { cout << "わんわん" << endl; }
};

class Cat : public IAnimal {
  public:
    Cat(){}
    ~Cat(){}
    void cry() override { cout << "にゃん" << endl; }
};

IAnimal *dog = new Dog();
IAnimal *cat = new Cat();
dog->cry();
cat->cry();

実行結果

わんわん
にゃん