演算子オーバーロードの具体的な動作が分かりません

Question

前提

c++の勉強をしている初心者です。以下のソースコードはサンプルコードなのですが、2つ疑問点があります。ご教授お願いしたいです。

問題点

①：IdCounterクラス内でdata変数をData型で定義しているがint型ではダメなのか
②：演算子のオーバーロードでは具体的にどのような定義を行っているのか

該当のソースコード

#include<iostream>
using namespace std;

class Data{
    int num;
public:
    Data() :num(0){}
    Data(int n) :num(n){}
    int getNum() const { return num;}
};

class IdCounter{
    static int nextID;
    Data data;
public:
    int id;
    IdCounter() :data(Data(0)), id(++nextID){}
    IdCounter(Data d) :data(d), id(++nextID){}
    Data getData() const {return data;}
    IdCounter(const IdCounter& orig) :data(orig.data), id(++nextID){}
    IdCounter& operator=(const IdCounter& orig){
        id = ++nextID; data = orig.data;
        return(*this);
    }
};

int IdCounter::nextID = 100;

int main(){
    IdCounter a(Data(123));
    cout << '[' << a.id << ']' << a.getData().getNum() << endl;
    IdCounter b(Data(456));
    cout << '[' << b.id << ']' << b.getData().getNum() << endl;
    IdCounter c(Data(789));
    cout << '[' << c.id << ']' << c.getData().getNum() << endl;

    IdCounter x1 = a, x2;
    x2 = a;
    cout << '[' << x1.id << ']' << x1.getData().getNum() << endl;
    cout << '[' << x2.id << ']' << x2.getData().getNum() << endl;
   
    return 0;

出力

[101]123
[102]456
[103]789
[104]123
[106]123

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

c++version : c++98

Comments

[maisumakun]

> ②：演算子のオーバーロードでは具体的にどのような定義を行っているのか

どの部分が演算子オーバーロードなのかは把握していますか？

[yukziaru2587]

IdCounter(const IdCounter& orig) :data(orig.data), id(++nextID){}
IdCounter& operator=(const IdCounter& orig){
id = ++nextID; data = orig.data;
return(*this);
}

でしょうか？

[episteme]

↑わかってるなら「具体的にどのような定義を行っているのか」は自明なのでは?

[yukziaru2587]

定義と書きましたが、このオーバーロード後の挙動を理解できないというニュアンスです。分かりにくい書き方でした。

[episteme]

代入(operator=)されるたびにnextID(通し番号)を更新してidを書き換えています。

[yukziaru2587]

回答ありがとうございます。
data = orig.data;
の部分では何を行っているか分かりますでしょうか?

[episteme]

this->data に orig.data をコピーしています。

[yukziaru2587]

回答ありがとうございます。ぐだぐだな質問に回答してくださり大変助かりました。

Answer 1

①

int で書いても全く同じように動作するプログラムは作れます。 クラスを定義した意図を想像するならクラスを説明すること自体だと思われるので、この時点ではどうしてそうしたのかを考える意味はあまりありません。

ただ、プログラムというのは動作させたいことを書くというだけでなく問題を分解して小さな部品の組み合わせとして構成するのが綺麗なプログラムです。 規模がちょっと大きくなると整理されていないプログラムはわけがわからなくなります。 機能として int で十分だとしても整理の仕方のひとつとしてクラスで覆うというのはよくあることです。

過剰に覆うのもよくないので程度の見極めは微妙な匙加減があります。

②

x2 = a; と書いてあるところを x2.operator=(a); と書き換えても同じ動作です。 演算子オーバーロードもその実態は関数呼び出しにすぎず、呼び出しを短く書けるだけです。

短くかけるだけですが一般的にはその演算子から想像される動作を当てはめるのが望ましいと考えられており、 = を使えば当然に代入の動作になるべきです。 特に = は暗黙に呼び出されることもあるので変なことをすると全体の構成が無茶苦茶になりかねません。

質問中の例でも代入の動作はしていますね。 代入の動作のついでにカウンタの更新もしてくれるような定義になっています。

Comments

[yukziaru2587]

ありがとうございます。解決しました！

[yukziaru2587]

申し訳ありません
IdCounter x1 = a, x2;
の部分の挙動もご教授いただけないでしょうか？

[episteme]

IdCounter x1 = a;
IdCounter x2;

と同じ。

[yukziaru2587]

そういう省略法もあるんですね、、、。
大変勉強になります、またよろしくお願いいたします。

[SaitoAtsushi]

変数の宣言は一か所に詰め込むよりは分けたほうが良い作法だと考えられています。
https://www.jpcert.or.jp/sc-rules/c-dcl04-c.html
ちょっと複雑な時に勘違いしがちという理由なので単純なときはあまり気にされません (常に分けて書くべきというほどではありません) が、どのあたりから分かり難いと感じるかは人によるので他の人が読む可能性がある (チームで開発するときなど) は積極的に分けたほうが良いかもしれません。 程度問題なので匙加減は微妙なんですが……。