【C++】クラスの継承入門｜仕組みと使い方をわかりやすく解説

class 基底クラス名 {
    // 基底クラスのメンバ
};

class 派生クラス名 : public 基底クラス名 {
    // 派生クラスのメンバ
};

#include <iostream>
#include <string>

// 人を表す基底クラス
class Person {
protected:
    std::string name;  // 名前

public:
    // コンストラクタ
    Person(const std::string& name)
        : name(name) {}

    // 自己紹介するメンバ関数
    void sayHello() const {
        std::cout << "こんにちは、" << name << "です。" << std::endl;
    }
};

// 学生を表す派生クラス
// Personをpublic継承しています
class Student : public Person {
private:
    int grade;  // 学年

public:
    // コンストラクタ
    // 基底クラス(Person)のコンストラクタも呼び出します
    Student(const std::string& name, int grade)
        : Person(name),  // 基底クラス部分の初期化
          grade(grade)   // 派生クラス独自メンバの初期化
    {}

    // 学生としての動作を表すメンバ関数
    void study() const {
        std::cout << name << "は勉強中です。学年: " << grade << std::endl;
    }
};

int main() {
    Student s("Taro", 3);

    // 基底クラスのメンバ関数をそのまま利用できます
    s.sayHello();

    // 派生クラスで追加したメンバ関数も使えます
    s.study();

    return 0;
}

#include <iostream>

class Base {
public:
    Base() {
        std::cout << "Baseのコンストラクタ" << std::endl;
    }

    ~Base() {
        std::cout << "Baseのデストラクタ" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    Derived() {
        std::cout << "Derivedのコンストラクタ" << std::endl;
    }

    ~Derived() {
        std::cout << "Derivedのデストラクタ" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Derived d;  // ここでコンストラクタが呼ばれる

    return 0;   // mainを抜けるとデストラクタが呼ばれる
}

#include <iostream>
#include <string>

class Person {
protected:
    std::string name;

public:
    // デフォルトコンストラクタは定義していません
    Person(const std::string& name)
        : name(name) {
        std::cout << "Personのコンストラクタ: " << name << std::endl;
    }
};

class Student : public Person {
private:
    int grade;

public:
    // StudentのコンストラクタからPersonのコンストラクタを呼び出します
    Student(const std::string& name, int grade)
        : Person(name),  // 基底クラス部分
          grade(grade) { // 派生クラス部分
        std::cout << "Studentのコンストラクタ: grade = " << grade << std::endl;
    }
};

int main() {
    Student s("Hanako", 2);
    return 0;
}

#include <iostream>

class Animal {
public:
    void speak() const {
        std::cout << "動物が何か音を出します。" << std::endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    // 基底クラスと同じ名前・同じ引数の関数を定義し直す
    void speak() const {
        std::cout << "ワン！" << std::endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void speak() const {
        std::cout << "ニャー！" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Animal a;
    Dog d;
    Cat c;

    a.speak();  // 基底クラスの実装
    d.speak();  // Dogの実装
    c.speak();  // Catの実装

    return 0;
}

#include <iostream>

class Animal {
public:
    // 仮想関数として宣言
    virtual void speak() const {
        std::cout << "Animal: ..." << std::endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    // オーバーライドであることを明示
    void speak() const override {
        std::cout << "Dog: ワン！" << std::endl;
    }
};

void makeItSpeak(const Animal& animal) {
    // 参照経由でも、実際の型に応じたspeakが呼ばれます
    animal.speak();
}

int main() {
    Animal a;
    Dog d;

    makeItSpeak(a);  // Animal::speak
    makeItSpeak(d);  // Dog::speak

    return 0;
}

#include <iostream>

// 図形の基底クラス
class Shape {
protected:
    int x;  // 図形の位置(X座標)
    int y;  // 図形の位置(Y座標)

public:
    Shape(int x, int y)
        : x(x), y(y) {}

    // 共通のインターフェース(ここでは単純に情報を表示するだけ)
    void showPosition() const {
        std::cout << "位置: (" << x << ", " << y << ")" << std::endl;
    }
};

// 円を表す派生クラス
class Circle : public Shape {
private:
    int radius;  // 半径

public:
    Circle(int x, int y, int radius)
        : Shape(x, y),     // 基底クラス部分の初期化
          radius(radius) { // 派生クラス独自メンバの初期化
    }

    void draw() const {
        std::cout << "Circleを描画します。半径: " << radius << std::endl;
    }
};

// 長方形を表す派生クラス
class Rectangle : public Shape {
private:
    int width;   // 幅
    int height;  // 高さ

public:
    Rectangle(int x, int y, int width, int height)
        : Shape(x, y),
          width(width),
          height(height) {
    }

    void draw() const {
        std::cout << "Rectangleを描画します。幅: " << width
                  << ", 高さ: " << height << std::endl;
    }
};

int main() {
    Circle c(10, 20, 5);
    Rectangle r(0, 0, 8, 4);

    std::cout << "Circle:" << std::endl;
    c.showPosition();  // 基底クラスのメンバ関数
    c.draw();          // Circle独自のメンバ関数

    std::cout << std::endl;

    std::cout << "Rectangle:" << std::endl;
    r.showPosition();  // 基底クラスのメンバ関数
    r.draw();          // Rectangle独自のメンバ関数

    return 0;
}