関数ポインタが使われたコードについて

Question

「Effective C++」を読んでいて、次のようなコードが例として示されていました。(具体的にはp.181の「関数ポインタを使うストラテジーパターン」の部分）

class GameCharacter;                            //前方宣言

int defaultHealthCalc(const GameCharacter& gc); //デフォルトの健康度計算方法を表す関数

class GameCharacter{
public:
   typedef int (*HealthCalcFunc)(const GameCharacter&);
   explicit GameCharacter(HealthCalcFunc hcf = defaultHealthCalc) 
    : healthFunc(hcf)
   {}
   int healthValue() const 
   { return healthFunc(*this) }
  ...
private:
   HealthCalcFunc healthFunc;
};

このコードの意味が分からず、いろいろと調べてみたのですが、どうしてもGameCharacterのコンストラクタでどういった処理をしているのか分からず、詰まってしまいました。また、HealthCalcFuncはGameCharacterのオブジェクトの参照を取り、int型を返す関数へのポインタという解釈でよろしいでしょうか。
このコードの意味、具体的な処理の内容をご教授願います。

Answer 1

GameCharacterのコンストラクタ

こちらは、いろんな意味が込められています。

• explicit…明示的なコンストラクタ（1引数のコンストラクタだけど、暗黙の型変換としては呼べない）
• (HealthCalcFunc hcf = defaultHealthCalc) …デフォルト引数（引数なしならdefaultHealthCalcが補われる）
• : healthFunc(hcf)…メンバイニシャライザ（コンストラクタの実行前に、このメンバーの初期化が行われる）

HealthCalcFuncはGameCharacterのオブジェクトの参照を取り、int型を返す関数へのポインタという解釈でよろしいでしょうか。

こちらについてはそのとおりです。

Comments

[ten9]

あ、デフォルト引数か！コンストラクタについた用語全てに対する解説も分かりやすいです。とても参考になります。
ありがとうございました。

Answer 2

＞ explicit GameCharacter(HealthCalcFunc hcf = defaultHealthCalc) (A)
＞ : healthFunc(hcf) (B)
＞ {} (C)

GameCharacterのコンストラクタの処理ということ、この３行のことですね。

(A)
このコンストラクタは、引数を１つとる。
引数が省略された場合は、defaultHealthCalcが設定される。
さて、コンストラクタの処理内容において、「defaultHealthCalcが何か」ということは
重要ではないですが、

＞int defaultHealthCalc(const GameCharacter& gc);

とあるとおり、これは、とある関数へのポインタ。

(B)
引数で指定された値を、唯一のメンバ変数 healthFuncに設定（保存）する。

(C)
それ以外は、何もしていない。

なお、コンストラクタのexplicitについては、
他の章にその有用性が書かれていたような気がします。

Comments

[ten9]

詳しい回答、参考になります。defaultHealthCalcについては、GameCharacterというクラスのオブジェクトの参照をとる、という認識でよいでしょうか。
ありがとうございました。

[退会済みユーザー]

＞defaultHealthCalcについては、GameCharacterというクラスのオブジェクトの参照をとる、という認識でよいでしょうか。
そうですね、defaultHealthCalcという関数の仕様としては、
「GameCharacterというクラスのオブジェクト（の参照）を１つ、引数としてとる」
という理解であっています。

P.S. Effective C++ はおすすめの参考書です。

[ten9]

再びの質問に対してまで丁寧に回答をくださり、感謝します。
私も読了はしていないものの、Effective C++はとても有用な書籍と思います。ただ、初心者には少々難しい節もあります（苦笑）
お世話になりました。

Answer 3

typedef int (*HealthCalcFunc)(const GameCharacter&);

const参照のGameCharacterを引数に持つ、戻り値がint型のHelthCalcFuncという型(関数ポインタ)になります。
usingについてのQiitaの記事を見て頂けるとわかりますが、モダンなC++ならusing 使ったほうがわかりやすいです。
usingで書くと等価なコードは以下になります。

using HealthCalcFunc = int (*)(const GameCharacter&);

Comments

[ten9]

まだ自分は最新のC++の仕様まで理解できておらず、非常に参考になります。
回答ありがとうございました。

Answer 4

GameCharacterのコンストラクタでどういった処理をしているのか分からず、詰まってしまいました。

メンバ変数 HealthCalcFunc に、引数で与えられた hcf をセットしています。

また、HealthCalcFuncはGameCharacterのオブジェクトの参照を取り、int型を返す関数へのポインタという解釈でよろしいでしょうか。

YES.

Comments

[ten9]

セット、つまりデフォルト引数、ということですね。うっかりしてました（笑）
回答ありがとうございました。

[episteme]

> セット、つまりデフォルト引数、ということですね。
ちがうよ。

セットしているのは : healthFunc(hcf) ←ここんとこ

デフォルト引数は (HealthCalcFunc hcf = defaultHealthCalc)
// 引数が与えられなければ defaultHealthCalc ってこととにしろ

[ten9]

あ、間違えていました！
デフォルト引数を示して、そのあとに「セット」するのですね。
誤認識を正してくださり、感謝します。