🌻天国にいけるC++言語入門🌻 進化し続けるオブジェクト指向プログラミング ver3.2307

クラス宣言内のメンバ変数宣言のアクセス指定子をprivateに設定することによりmain関数内でオブジェクトのメンバ変数に直接アクセスできないようにすることをカプセル化といいます。

マックス「

Cubeのクラス宣言内の

メンバ変数宣言

int no;

float tate;

float yoko;

float takasa;

に設定されている

アクセス指定子がprivateに設定されていても

Cubeのクラス宣言内の

メンバ関数宣言

void display(int a, float b, float c, float d);

に設定されている

アクセス指定子がpublicに設定されていれば

main関数内で

オブジェクトcube1のメンバ関数

cube1.display(5,6.0,7.0,8.0);

を実行することができ

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

数値データ

5

6.0

7.0

8.0

を

　　　　　　　　　　　間接的に

代入することができた。(#^^#)」

そのことを示すプログラムはこちらです。

👇

#include <iostream>

using namespace std;

class Cube {

private://🌞ここに注目　アクセス指定子がprivateになっています

int no;

private://🌞ここに注目　アクセス指定子がprivateになっています

float tate;

private://🌞ここに注目　アクセス指定子がprivateになっています

float yoko;

private://🌞ここに注目　アクセス指定子がprivateになっています

float takasa;

public://🌞ここに注目　アクセス指定子がpublicになっています

void display(int a, float b, float c, float d);

};

void Cube::display(int a, float b, float c, float d) {

no = a;

tate = b;

yoko = c;

takasa = d;

cout << "立方体につけられたナンバーは" << no << "です" << "\n";

cout << "立方体の縦の長さは" << tate << "です" << "\n";

cout << "立方体の横の長さは" << yoko << "です" << "\n";

cout << "立方体の高さの長さは" << takasa << "です" << "\n";

}

int main() {

Cube cube1;

cube1.display(5, 6.0, 7.0, 8.0);

return 0;

}

プログラムの実行結果

立方体につけられたナンバーは5です

立方体の縦の長さは6です

立方体の横の長さは7です

立方体の高さの長さは8です

ソーラー「このプログラムのように

Cubeのクラス宣言

👇

class Cube {

private:

int no;

private:

float tate;

private:

float yoko;

private:

float takasa;

public://🌞ここに注目　アクセス指定子がpublicになっています

void display(int a, float b, float c, float d);

};

👆

内の

メンバ変数宣言のアクセス指定子を

privateに設定すると

main関数内で

オブジェクト宣言

Cube cube1;

を実行して

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

を

作製しても使用することはできません。

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

は使用できないので

　　　　　　　　　　　直接

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

を用いた

cube1.no=5;

cube1.tate=6.0;

cube1.yoko=7.0;

cube1.takasa=8.0;

を実行して

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

数値データ

5

6.0

7.0

8.0

を代入することもできません。

このように

Cubeのクラス宣言内の

メンバ変数宣言のアクセス指定子をprivateに

メンバ関数宣言のアクセス指定子をpublicに設定して

main関数内で

Cube cube1;

を実行することにより生成される

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

直接

数値データを代入することができないようにすることを

　　　　　　　　　🌞カプセル化🌞

といいます。

マックス「なんか　面白い仕組みになってるな

そもそもなんで

メンバ変数宣言に

アクセス指定子publicだけでなく

アクセス指定子privateが設定できることになっているのか？

アクセス指定子はpublicだけあればいいんじゃないか～

いや

そもそも

privateもpublicもなくてもいいんじゃないか？

にゃ～

ぶーにゃんよ」

ぶーにゃん「にゃ～あん💖💖💖」

ソーラー「

クラス宣言は作製したら

ファイルに保存しておくことができます。

そのクラス宣言が保存されている

ファイルを

他の人に渡してあげたなら

他の人も

そのクラス宣言を利用することができるようになります。

ところで

ある人が実際に

すべての

メンバ変数宣言

メンバ関数宣言

のアクセス指定子がpublicに設定された

Cubeのクラス宣言

が保存されているデータを

渡されたとします。

そのとき

Cubeのクラス宣言のデータを

　　　　　　　　　　　渡した側の人は

　　　　　　　　　　　渡された側の人に

オブジェクト宣言

Cube cube1;

を実行して

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

を作製した場合

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に代入されるのは

立方体cube1の

ナンバー

縦

横

高さ

の数値データを想定していて

さらに

立方体cube1の

ナンバー

縦

横

高さ

の数値データ

は常に

0以上の数値であると想定しており

オブジェクトのメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に代入されるのは

常に

0以上の数値データであると考えていると

　　　　　　　　　　😊伝えた😊

とします。」

マックス「まあ

立方体cube1の

ナンバー

縦

横

高さ

の数値データが

マイナスの数値データになることはないよな

そ~言う設定になると伝えることになるだろう」

ソーラー「ですが

Cubeのクラス宣言を

渡された方は

そのことを聞いてはいたのですが

　　　　　　　　　　(´▽｀*)すっかり忘れていて

次のようなプログラムを作製したとします

👇

#include <iostream>

using namespace std;

class Cube {

public:

int no;

public:

float tate;

public:

float yoko;

public:

float takasa;

public://🌞ここに注目　アクセス指定子がpublicになっています

void display(int a, float b, float c, float d);

};

void Cube::display(int a, float b, float c, float d) {

no = a;

tate = b;

yoko = c;

takasa = d;

cout << "立方体につけられたナンバーは" << no << "です" << "\n";

cout << "立方体の縦の長さは" << tate << "です" << "\n";

cout << "立方体の横の長さは" << yoko << "です" << "\n";

cout << "立方体の高さの長さは" << takasa << "です" << "\n";

}

int main() {

Cube cube1;

cube1.no = -1;

cube1.tate = -5.0;

cube1.yoko = -10.0;

cube1.takasa = -122.5;

cout << "立方体につけられたナンバーは" << cube1.no << "です" << "\n";

cout << "立方体の縦の長さは" << cube1.tate << "です" << "\n";

cout << "立方体の横の長さは" << cube1.yoko << "です" << "\n";

cout << "立方体の高さの長さは" << cube1.takasa << "です" << "\n";

return 0;

}

プログラムの実行結果

立方体につけられたナンバーは-1です

立方体の縦の長さは-5です

立方体の横の長さは-10.0です

立方体の高さの長さは-122.5です

マックス「

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

もろに

cube1.no=-1;

cube1.tate=-5.0;

cube1.yoko=-10.0;

cube1.takasa=-122.5;

と

マイナス数値データが代入されているぞ」

ソーラー「さらに

データを渡されたこの方は

cube1.no=-1;

cube1.tate=-5.0;

cube1.yoko=-10.0;

cube1.takasa=-122.5;

が実行されて

マイナスデータが代入された

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

を

立方体cube1の３D画像😊を作製するソフトにかけたため

立方体cube1の３D画像がバグりました

そのような事態がおこることも考えられるわけです。」

マックス「確かに自分以外の人に

クラスのデータを渡すと

そのクラスを自分がおもっているように相手はつかわないことも考えられるな・・・」

ソーラー「そのようなことを防ぐために

Cubeのクラス宣言で

メンバ変数宣言

int no;

float tate;

float yoko;

float takasa;

のアクセス指定子を

privateに

メンバ関数宣言

void display(int a, float b, float c, float d);

のアクセス指定子を

publicに

指定するんです。」

マックス「？

そ～すると

Cubeのクラス宣言を

渡された側の人は

オブジェクト宣言

cubeのクラスCube型のオブジェクト宣言

Cube cube1;

を実行して

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

を作製しても使用することはできないため

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

数値データを

代入することができなくなってしまうんじゃないか？」

ソーラー「そうなんです＼(^o^)／

main関数内で

オブジェクト宣言

Cube cube1;

を実行しても

クラスCubeのメンバ変数宣言

int no;

float tate;

float yoko;

float takasa;

のアクセス指定子が

privateに指定されているため

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

は生成されていても使用できなくなっているので

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

には

負の数どころか

正の数も

なにも

代入することもできなくなっているんです。＼(^o^)／

やったね

　　　　　　　　　　🌞カプセル化🌞

ばんざ～い

めでたし😊　めでたし😊」

マックス「おぉぉぉぉ

すんごぉぉぉぉぉぃ～～～～～～

やったね

ソーラー(^_^)/

ってか

なんだ

そりゃ　もうもろ　アウトだろぉぉぉ～～～～～

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に負の数を代入されないようにするために

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

が使用されないようにするとは

いったいど～いう対処方法なんだ？

それだと

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に数値データを代入するという基本的なことすらできないじゃないか

それだと

Cubeのクラス宣言を

相手に

渡す意味すらないじゃないか～～～い」

ソーラー「ここで

Cubeのクラス宣言内で

メンバ変数宣言

int no;

float tate;

float yoko;

float takasa;

のアクセス指定子を

privateに

メンバ関数宣言

void display(int a, float b, float c, float d);

のアクセス指定子を

publicに

指定していたことが生きてくるんです」

マックス「にゃ　にゃんで？」

ソーラー「今まで見てきたように

Cubeのクラス宣言内で

メンバ変数宣言

int no;

float tate;

float yoko;

float takasa;

のアクセス指定子を

privateに

メンバ関数宣言

void display(int a, float b, float c, float d);

のアクセス指定子を

publicに

指定していれば

main関数内で

オブジェクト宣言

Cube cube1;

を実行して

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

を生成しても使用することはできなくなりますが

オブジェクトcube1のメンバ関数

cube1.display(5,6.0,7.0,8.0);

を実行して

間接的に

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

数値データ

5

6.0

7.0

8.0

を

代入することはできました。

このように

オブジェクトcube1のメンバ関数

を用いて

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

　　　　　　　　　間接的に

数値データ

が

代入できるということを利用して

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

負の数が代入されないようにすることができるんです。

そのためには

クラスCubeのメンバ関数displayの定義を

void Cube::display(int a, float b, float c, float d) {

no = a;

tate = b;

yoko = c;

takasa = d;

cout << "立方体につけられたナンバーは" << no << "です" << "\n";

cout << "立方体の縦の長さは" << tate << "です" << "\n";

cout << "立方体の横の長さは" << yoko << "です" << "\n";

cout << "立方体の高さの長さは" << takasa << "です" << "\n";

}

から

void Cube::display(int a, float b, float c, float d) {

if(a>=0&&b>=0&&c>=0&&d>=0){

no = a;

tate = b;

yoko = c;

takasa = d;

cout << "立方体につけられたナンバーは" << no << "です" << "\n";

cout << "立方体の縦の長さは" << tate << "です" << "\n";

cout << "立方体の横の長さは" << yoko << "です" << "\n";

cout << "立方体の高さの長さは" << takasa << "です" << "\n";

}

else

cout <<"オブジェクトのメンバ変数にマイナスのデータが入力されています" << "\n";

}

に変更してしまえばいいんです。

クラスCubeのメンバ関数displayの定義がこのように定義されていれば

オブジェクトcube1のメンバ関数

cube1.display(int a, float b, float c, float d);

が実行されるとき

int a

float b

float c

float d

に代入される数値データが

0以上でなければ

クラスCubeのメンバ関数displayの定義内の

cout <<"オブジェクトのメンバ変数にマイナスのデータが入力されています" << "\n";

が実行され

0以上であれば

no = a;

tate = b;

yoko = c;

takasa = d;

cout << "立方体につけられたナンバーは" << no << "です" << "\n";

cout << "立方体の縦の長さは" << tate << "です" << "\n";

cout << "立方体の横の長さは" << yoko << "です" << "\n";

cout << "立方体の高さの長さは" << takasa << "です" << "\n";

の

no

tate

yoko

takasa

に

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

が代入された

cube1.no=a;

cube1.tate=b;

cube1.yoko=c;

cube1.takasa=d;

cout << "立方体につけられたナンバーは" <<cube1.no<< "です" << "\n";

cout << "立方体の縦の長さは" <<cube1.tate<< "です" << "\n";

cout << "立方体の横の長さは" <<cube1.yoko<< "です" << "\n";

cout << "立方体の高さの長さは" <<cube1.takasa<< "です" << "\n";

が実行されることになります

a

b

c

d

に代入される数値データは正の数値データなので

cube1.no=a;

cube1.tate=b;

cube1.yoko=c;

cube1.takasa=d;

により

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に代入される値も

正の数値データとなるというわけです

いかがですか。

このように設定しておけば

他の人に

Cubeのクラス宣言のデータを渡した場合でも

その人が

オブジェクト宣言

Cube cube1;

を実行し

生成される

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

オブジェクトcube1のメンバ関数

cube1.display(int a, float b, float c, float d)

の

cube1.display(int a, float b, float c, float d)

の

int a

float b

float c

float d

に負の数値データ

-1

-5.0

-10.0

-122.5

を代入して

cube1.display(-1, -5.0, -10.0, -122.5);

を実行したとしても

オブジェクトのメンバ変数にマイナスのデータが入力されています

が表示されることになります

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

-1

-5.0

-10.0

-122.5

が代入されることもなければ

ビルド実行結果に

立方体につけられたナンバーは-1です

立方体の縦の長さは-5.0です

立方体の横の長さは-10.0です

立方体の高さの長さは-122.5です

が表示されるようなこともないというわけです。」

マックス「そ～か

つまり

カプセル化が

行われていないと

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

を直接使用することができるため

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

数値データ

-1

-5.0

-10.0

-122.5

を

cube1.no=-1;

cube1.tate=-5.0;

cube1.yoko=-10.0;

cube1.takasa=-122.5;

のように

代入することができてしまうわけだが

カプセル化が行われていると

オブジェクトcube1のメンバ関数

cube1.display(int a, float b, float c, float d)

を用いてしか

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

にアクセスすることができないため

オブジェクトcube1のメンバ関数に

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

マイナスの数値データが格納できないよう仕組みを設定しておけば

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

マイナスの数値データが格納されるようなこともないってわけだ

オブジェクトcube1のメンバ関数で

オブジェクトcube1のメンバ変数

cube1.no

cube1.tate

cube1.yoko

cube1.takasa

に

マイナスの数値データが格納されないよう

フィルターを

かけることができるってわけだ

オブジェクトのメンバ変数に

　　望んでいない数値データが代入されるのを防ぐために

　　望みでないプログラムの実行結果になるのを防ぐために

カプセル化がおこなわれるというわけなんだな💖」