継承プログラムの改善

Question

###前提・実現したいこと
同じ変数を持つ複数のクラスで変数の値をセットし計算に使いたいです。
現状では継承を用いて、親クラス、子クラスでそれぞれセットしています。
エラーは出ていないのですが、子クラスが増えてくると複雑になってしまいます。もう少し上手くできる方法があれば教えていただきたいです。
理想としては親クラスでセットすることで、子クラスすべてでセットされるようにしたいです。

###該当のソースコード

#include <iostream>
using namespace std;

class parent{
public:
    double A;
    void set_A(double A_){
        A=A_;
    }
    void show(){
        cout << A << endl;
    }
};

class child : public parent {
public:
    void show(){
        cout << 2*A << endl;
    }
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    parent ob;
    child ob1;

    ob.set_A(1.);
    ob1.set_A(1.);

    ob.show();
    ob1.show();
    
    return 0;
}

Answer 1

こんにちは。

obとob1は異なるインスタンスですので、同じparentを使っていてもインスタンスの記憶領域は完全に別途確保されます。つまり、obのメンバ変数Aとob1のメンバ変数Aは異なるメモリに記録されます。そのため、それぞれに設定する必要が有ります。
例えば、下記でも同じ話です。

parent ob2;
parent ob3;

ob2.set_A(20.);
ob3.set_A(30.);

ob2.show();  // 20と表示される。
ob3.show();  // 30と表示される。

全てのインスタンスで変数を共有したい場合は、static宣言します。

#include <iostream>
using namespace std;

class parent{
public:
    static double A;
    void set_A(double A_){
        A=A_;
    }
    void show(){
        cout << A << endl;
    }
};
double parent::A=0.0;

class child : public parent {
public:
    void show(){
        cout << 2*A << endl;
    }
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    parent ob;
    child ob1;

    ob.set_A(1.0);   // 一旦Aに1.0を設定します。
    ob1.set_A(1.1);  // 1.0が上書きされて1.1に変わります

    ob.show();       // 1.1と表示されます
    ob1.show();      // 2.2と表示されます

    return 0;
}

Comments

[sukiyaki]

回答ありがとうございます。無事、希望通りの実装ができました。
変数を共有したい場合はstaticをつけてクラスの外で初期化すればいいということですね。

Answer 2

既出の回答もありますが、私からも一言。

まず、「同じ変数」がどういうものであるのかで場合分けが必要です。（サブクラスを含めて）クラスに属するインスタンスに共通の値を保存するならば（スーパークラスの）static変数が適切です。サブクラス毎に異なる値を保存するならばサブクラスのstatic変数が適切です。そして、インスタンスごとに異なる値を保存するならば通常の非static変数が適切です。（スーパークラスで定義するかは詳細に依存します。）

この上で、どのようにして代入するかです。まず、スーパークラスのstatic変数であれば、これはひとつ代入するだけで全てOKです。サブクラスのstatic変数であれば、サブクラスの数だけ必要です。非static変数ならインスタンスの数だけ必要です。この処理をどのようにしてまとめるかが質問の本題だと考えます。

手軽な例としてはスーパークラスに仮想関数を用意し、これを窓口にすれば簡単です。（異なる値を代入したい）サブクラスを追加で作成したとしても、この関数をオーバーライドすれば良いだけです。こうしておけばこの窓口関数を呼び出すだけで代入が実現できます。この呼び出しも面倒であるならばコンストラクタに記述すればもっと楽です。

Comments

[sukiyaki]

回答ありがとうございます。今回の質問ではここまでのことは考えていなかったのですが、とてもためになりました。今後使うことがありそうなのでしっかり身につけたいと思います。