メンバ関数

C++では，構造体に「メンバ関数」というものを定義することができる． 例として，２次元のベクトルを考えてみよう．Cなら，こんな風に定義 するだろう．

struct vector2D {
    int x;
    int y;
};

デバッグのために，このベクトルを標準出力にプリントする関数を考えて みよう．Cなら，こんな風に書くところだ．

void print2D(struct vector2D *v)
{
    printf("(%d,%d)",v->x, v->y);
}

Cでは，他の構造体のprintと区別するため，例えばprint2D のような名前にするだろう． C++では，関数の多重定義があるので，もっと単純に

void print(vector2D *v)
{
    printf("(%d,%d)",v->x, v->y);
}

でよい．しかし，できれば，構造体とそれを操作する 関数は組になっていた方がわかりやすい．そこで，C++では次のような 記述ができる．

struct vector2D {
    int x;
    int y;
    void print() {
        printf("(%d,%d)",x,y);
    }
};

構造体のメンバとして，変数のほかに，構造体を扱う関数も 入れることができるというわけだ．これをメンバ関数という． 実際の構造体の中には，x, yのデータしか入っていないので， メンバ関数をたくさん追加しても，構造体の大きさが大きくなる 心配はない．メンバ関数を使うときには，次のようにする．

    vector2D v;
    v.x = 10;
    v.y = 12;
    v.print();

構造体が変数に入っている場合は，

変数名.メンバ関数名(引数)

のように呼び出す．構造体へのポインタが変数に入っているときには， もちろん

変数名->メンバ関数(引数)

になる．

メンバ関数の定義のなかでは，構造体のタグであるxとか yを，あたかも普通の変数のように扱うことができる． （Pascalを知っている人なら，with文を想像するとよい．） また，メンバ関数の中では，今扱っている構造体へのポインタを， thisという特殊な変数で指定することができる．だから， 上の記述は

struct vector2D {
    ...
    void print() {
        printf("(%d,%d)",this->x,this->y);
    }
};

と書いてもまったく同じだ．

複数のファイルで同じ構造体を使う場合，構造体の定義を ヘッダファイルに書く必要がある．その場合，メンバ関数はどうするのか というと，次のようにする．

ヘッダファイル

struct vector2D {
    int x;
    int y;
    void print();
};

本文

void vector2D::print()
{
    printf("(%d,%d)",x,y);
}

vector2D::printというのは，「vector2Dという構造体のメンバ であるprint」という意味だ．ヘッダファイルではメンバ関数の プロトタイプを宣言し，関数本体は別ファイルにするわけである． ただし，ヘッダファイルに関数本体を書いてもかまわない．この場合， ヘッダファイルに直接書かれた関数は，後述するインライン展開の対象 になる．