仮想関数

では，点を動かす関数を定義してみよう．まず，Point を指定位置に移動させるメンバ関数．

class Point {
  protected:
     ....
  public:
     ....
    void move_to(int x, int y) {
        draw_point(coord.x,coord,y,0);
        coord.x = x;
        coord.y = y;
        draw_point(x,y,color);
    }
}:

次に，速度に応じてMovingPointを動かす関数を定義してみよう．

class MovingPoint : public Point {
     ....
    void move() {
        move_to(coord.x+velocity.x, coord.y+verocity.y);
    }
};

これを定義しておけば，たくさんの点をいっぺんに動かすためには， MovingPointの配列を使って次のように書けばよい．

MovingPoint *pts[N];
  ...
for (int i = 0; i < N; i++)
    pts[i]->move();

話は変わって，今度は加速度を持った点AccelPointを定義してみよう． 加速度を持つ点は当然速度も持つから，AccelPointをMovingPoint の派生クラスにするのはごく自然であろう．ついでに，AccelPoint が動くための関数も作ってみよう．

class AccelPoint : public MovingPoint {
  private:
    vector2D accel;
     ....
  public:
     ....
    void move() {
        MovingPoint::move();
        velocity = velocity+accel;
    }
};

AccelPoint::move()の中では，基底クラスのメンバ関数 MovingPoint::move()を直接呼び出している．また， vector2Dの加算を使っている．

さて，ではこんなことをしたらどうなるだろうか？

MovingPoint* pts[N];
int i;
for (i = 0; i < N; i++) {
    if (i % 2 == 0)  pts[i] = new MovingPoint(...);
    else             pts[i] = new AccelPoint(...);
}

for(;;) {
    for (i = 0; i < N; i++)
        pts[i]->move();
}

MovingPointへのポインタであるpts[i]に，その派生クラス であるAccelPointへのポインタを代入しても文句を言われない というのがこの話のポイントだ．AccelPointはMovingPoint を継承しているから， AccelPointのインスタンスに対しては， MovingPointの持つメンバ関数を適用しても大丈夫なはずである． それでは，AccelPointで再定義されているメンバ関数move() を呼んだらどうなるか？pts[1]にはAccelPointのインスタンスへの ポインタが入っているはずなので，pts[1]->move()で AccelPoint::move()が呼ばれるのか？それともMovingPoint::move() が呼ばれるのか？

答えは，後者である．pts[1]はあくまでMovingPointへの ポインタだから，それに対して適用されるmove()はMovingPoint::move() になる．しかし，ここでもしAccelPoint::move()が呼ばれるなら， 一様な関数呼び出しに対して，ある者は等速運動をし，またある者は 等加速度運動をすることになる．どう動くかはインスタンス自身が知っている というわけだ．

仮想関数を使うと，こういう振る舞いをさせることができる．MovingPoint の定義の中で，

class MovingPoint : public Point {
     ....
    virtual void move() {
        move_to(coord.x+velocity.x, coord.y+verocity.y);
    }
};

という指定をすると，MovingPointへのポインタの指すインスタンスに対して メンバ関数move()を呼んだとき，そのインスタンスが属するクラスの move()が呼ばれる．

なお，仮想関数を持つクラスを定義するときは，そのデストラクタの宣言にも virtualをつけなくてはならない．