C++入門：クラス（class）の作り方とオブジェクトの生成方法を基礎から解説【データと処理をひとまとめに】

// 最小限のクラス例
class Counter {
private:               // 内部状態（外部から直接は触れさせない）
    int value_;

public:                // 外部に公開する操作
    Counter() : value_(0) {}                 // デフォルトコンストラクタ
    explicit Counter(int start) : value_(start) {}  // 引数付きコンストラクタ

    void increment() { ++value_; }           // 状態を変更するメソッド
    int value() const { return value_; }     // 状態を取得するメソッド（読み取り専用）
};

// 宣言
#pragma once

class Counter {
private:
    int value_;

public:
    Counter();
    explicit Counter(int start);
    void increment();
    int value() const;
};

// 定義
#include "counter.hpp"

Counter::Counter() : value_(0) {}
Counter::Counter(int start) : value_(start) {}
void Counter::increment() { ++value_; }
int Counter::value() const { return value_; }

// 利用側
#include <iostream>
#include "counter.hpp"

int main() {
    Counter c(10);
    c.increment();
    std::cout << c.value() << std::endl; // 11
}

class Range {
private:
    int begin_;
    int end_;

public:
    Range() : begin_(0), end_(0) {}                 // デフォルト
    Range(int b, int e) : begin_(b), end_(e) {}     // 引数付き
};

class Range {
private:
    int begin_;
    int end_;

public:
    Range() : Range(0, 0) {}                // 委譲：他のコンストラクタを呼ぶ
    Range(int b, int e) : begin_(b), end_(e) {}
};

class Person {
private:
    std::string name_;  // 先に初期化される（宣言が先）
    int age_;           // 次に初期化される

public:
    Person(std::string name, int age)
        : age_(age), name_(std::move(name)) // 並びは逆でも、実際はname_→age_の順
    {}
};

#include <iostream>

class Tracer {
public:
    Tracer() { std::cout << "constructed\n"; }
    ~Tracer() { std::cout << "destructed\n"; } // スコープから抜けると自動で呼ばれる
};

int main() {
    std::cout << "enter scope\n";
    {
        Tracer t;
        std::cout << "in scope\n";
    } // ここで~Tracer()が呼ばれる
    std::cout << "leave scope\n";
}

void f() {
    Counter c;         // 自動記憶域（しばし「スタック」と表現）
    c.increment();     // スコープの終端で自動破棄
}

#include <memory>

// 非推奨：raw new/delete（例としての記述）
Counter* raw = new Counter(42);
raw->increment();
delete raw; // 例外などで漏れやすい

// 推奨：unique_ptr（所有権が一意）
auto ptr = std::make_unique<Counter>(100);
ptr->increment(); // スコープを抜けると自動でdelete

struct Vec2 {
    double x, y;
};

Vec2 a1(1.0, 2.0);  // 直接初期化
Vec2 a2 = Vec2(1.0, 2.0); // コピー初期化（実効的には同等の結果）
Vec2 a3{1.0, 2.0};  // 統一初期化（ナローイング禁止）
Vec2 a4{};          // 値初期化（0.0, 0.0で初期化）

#pragma once
#include <cmath>

class Point {
private:
    double x_;
    double y_;

public:
    // コンストラクタ
    Point() noexcept;                    // (0,0) に初期化
    Point(double x, double y) noexcept;  // 座標を指定して初期化

    // アクセサ（読み取り）
    double x() const noexcept;
    double y() const noexcept;

    // 更新
    void set_x(double x) noexcept;
    void set_y(double y) noexcept;
    void translate(double dx, double dy) noexcept; // 平行移動

    // 2点間距離
    double distance_to(const Point& other) const noexcept;
};

#include "point.hpp"

Point::Point() noexcept : x_(0.0), y_(0.0) {}
Point::Point(double x, double y) noexcept : x_(x), y_(y) {}

double Point::x() const noexcept { return x_; }
double Point::y() const noexcept { return y_; }

void Point::set_x(double x) noexcept { x_ = x; }
void Point::set_y(double y) noexcept { y_ = y; }

void Point::translate(double dx, double dy) noexcept {
    x_ += dx;
    y_ += dy;
}

double Point::distance_to(const Point& other) const noexcept {
    const double dx = x_ - other.x_;
    const double dy = y_ - other.y_;
    return std::sqrt(dx*dx + dy*dy);
}

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <memory>
#include "point.hpp"

int main() {
    std::cout << std::fixed << std::setprecision(3);

    Point origin;               // デフォルト初期化（0,0）
    Point p(3.0, 4.0);          // 直接初期化

    std::cout << "p=(" << p.x() << "," << p.y() << ")\n";
    std::cout << "distance(p, origin)=" << p.distance_to(origin) << "\n"; // 5.000

    origin.translate(1.5, -2.0); // 平行移動
    std::cout << "origin moved to (" << origin.x() << "," << origin.y() << ")\n";

    // スマートポインタで動的生成
    auto up = std::make_unique<Point>(-1.0, 2.0);
    std::cout << "distance(*up, origin)=" << up->distance_to(origin) << "\n";

    // 初期化バリエーション
    Point a(1.0, 2.0);          // 直接初期化
    Point b = Point(1.0, 2.0);  // コピー初期化
    Point c{1.0, 2.0};          // 統一初期化

    std::cout << "a=(" << a.x() << "," << a.y() << "), "
              << "b=(" << b.x() << "," << b.y() << "), "
              << "c=(" << c.x() << "," << c.y() << ")\n";

    return 0;
}