アクセス指定子　解答ページ | Programming Place Plus　C++編【言語解説】　第１２章

問題①

問題①　setter と getter を両方用意する代わりに、メンバ変数のメモリアドレスを返すメンバ関数を用意することは、良いアイディアでしょうか？

メンバ変数^のメモリアドレスを返すと、ポインタ経由で書き換えも読み取りも行えるようになります。実際問題、これは、メンバ変数を「公開」していることと何ら変わりありません。このような無制限な自由度を与えてしまうと、後からクラス内の実装を変更することが困難になるので、良いアイディアではありません。

問題②

問題②　「非公開」なメンバ関数は、どのような用途に使えるでしょうか？

「非公開」であるということは、そのクラスが自分で使うということです。これは、複数のメンバ関数が共通で必要となる処理をまとめたり、大きすぎる処理を分割したりといった用途に使えます。

問題③

問題③　次の「正方形」を表す構造体について、カプセル化の観点から、問題点を指摘してください。

// 正方形を表す構造体
struct Square {
    int         mSide;    // １辺の長さ
    int         mArea;    // 面積
};

class でなく struct なので、mSide、mArea はいずれも「公開」されています。そのため、外部から自由に書き換えが可能です。

すると問題なのは、mSide だけを書き換えたり、mArea だけを書き換えたりできてしまうことです。mSide は「１辺の長さ」で、mArea は「面積」なので、本来、mSide が変化したら、連動して mArea も変化しなければいけませんし、逆も同様です。

このような、連動しなければならない情報へは自由なアクセスを許してはいけません。必ず、正しく連動することを保証する関数を用意して、その関数経由でのアクセスのみを許すように設計しましょう。次のようにすると良いでしょう。

// 正方形を表すクラス
class Square {
public:
    void SetSide(int side);

    int GetSide() const;
    int GetArea() const;

private:
    int         mSide;    // １辺の長さ
    int         mArea;    // 面積
};

void Square::SetSide(int side)
{
    assert(side > 0);

    mSide = side;
    mArea = mSide * mSide;
}

int Square::GetSide() const
{
    return mSide;
}

int Square::GetArea() const
{
    return mArea;
}

ここでは、「１辺の長さ」だけを設定できるようにして、「面積」を直接書き換えないようにしています。なお、「面積」をメンバ変数として持たずに、必要なときに計算するという設計も考えられます。その方針に沿って変形すると、次のようになります。

// 正方形を表すクラス
class Square {
public:
    void SetSide(int side);

    int GetSide() const;
    int GetArea() const;

private:
    int         mSide;    // １辺の長さ
};

void Square::SetSide(int side)
{
    assert(side > 0);

    mSide = side;
}

int Square::GetSide() const
{
    return mSide;
}

int Square::GetArea() const
{
    return mSide * mSide;
}

メンバ変数が「非公開」にしてあれば、このように実装を変更しても、クラスを使っている側には何も修正が要りません。これもカプセル化の重要な利点です。