C/C++のデータ構造

CのstructとC++のclass

C structはデータをまとめ、C++ classはprivate stateとmethodでinvariantを守ります。

CのstructとC++のclassとは？

C structはデータをまとめ、C++ classはprivate stateとmethodでinvariantを守ります。

関連するstateとbehaviorをモデル化します。

重要なポイント

操作より先にinvariantを定義します。
空・満杯・allocation失敗を処理します。
計算量とownershipを一緒に評価します。

CとC++のコード例

実行 →

main.c

#include <stdio.h>

typedef struct {
    const char *owner;
    double balance;
} Account;

void deposit(Account *account, double amount) {
    if (amount > 0) {
        account->balance += amount;
    }
}

int main(void) {
    Account account = {"Ada", 100.0};
    deposit(&account, 25.0);
    printf("%s: %.2f\n", account.owner, account.balance);
    return 0;
}

期待される出力

Ada: 125.00

C++

実行 →

main.cpp

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>

class Account {
    std::string owner_;
    double balance_;

public:
    Account(std::string owner, double balance)
        : owner_(std::move(owner)), balance_(balance) {}

    void deposit(double amount) {
        if (amount > 0) {
            balance_ += amount;
        }
    }

    void print() const {
        std::cout << owner_ << ": " << std::fixed
                  << std::setprecision(2) << balance_ << '\n';
    }
};

int main() {
    Account account("Ada", 100.0);
    account.deposit(25.0);
    account.print();
}

期待される出力

Ada: 125.00

CとC++の比較

Cはstruct pointerを関数へ渡します。C++ classはbalanceをprivateにして有効なmethodだけで変更します。

構造体と操作は分離され、allocationは明示的です。

C++

classとcontainerがinvariantとresourceを管理します。

練習課題

両方を実行して変更し、言語ごとの保証を確認します。

空と容量境界をテストします。
cleanupを実装しleakを確認します。
standard containerと比較します。