C++ クラス継承の基本: 基底から派生を作る手順を解説

2025年8月19日2025年9月12日

C++の継承は、既存のクラス(基底クラス)の性質を受け継ぎつつ、必要な機能を追加して新しいクラス(派生クラス)を作る仕組みです。

重複を避けて共通部分を一箇所にまとめられるため、学習コストに見合う大きな効果があります。

本記事では、初心者の方に向けて、文法と使いどころ、そして注意点を順序立てて解説します。

目次 [ close ]

クラスの継承とは

基底クラスと派生クラスの意味

用語の整理(基底/派生/継承)

継承では、既存のクラスを基底クラス(Base)、そこから作る新しいクラスを派生クラス(Derived)と呼びます。

派生クラスは、基底クラスのpublicメンバ(関数やデータ)を引き継ぎ、さらに自分だけのメンバを追加できます。

基底は共通の性質、派生は共通の性質に加えて具体化や拡張という関係です。

具体例で考える

たとえば「図形」を表すShapeを基底クラスとし、「円」を表すCircleを派生クラスにします。

「面積を求める」という共通の振る舞いはShapeに置き、半径など円固有の情報はCircleに追加します。

共通を上に、個別を下にが基本方針です。

継承のメリット(コード再利用)

継承の最大の利点はコード再利用です。

重複を避けることで、バグ修正や仕様変更が一箇所で済み、保守性が上がります。

同じ仕様を複数箇所でコピペせず、共通部分を基底クラスにまとめることで品質が安定します。

重複の削減と変更の一元化

同じ処理を複数の派生で共有できるため、修正が波及しません。
入出力やログといった横断的処理も基底に集約できます。
テスト観点が整理され、影響範囲の把握が容易になります。

継承が向く場面

自然なis-a関係(〜は〜である)が言えるときに継承は適しています。

例えばDog is a Animal、Circle is a Shapeのような関係です。

逆に、has-a(〜を持つ)関係は継承ではなく合成(コンポジション)が向きます。

向く例と向かない例

向く例: さまざまな図形を同じ「図形」として扱いたい場合
向かない例: 「車はエンジンを持つ」はhas-aであり、継承よりも部品として持たせる設計が自然です

「〜は〜である」と言えるかを最初に確かめると設計ミスを防げます。

派生クラスの作り方(書き方)

class Derived : public Base の基本構文

継承はclass Derived : public Baseと書きます。

ここでのpublicは、基底のpublicメンバを派生でもpublicとして扱う指定です。

本記事では初心者がまず覚えるべきpublic継承に絞って解説します。

構文の要点

派生クラスは基底クラス名をコロンの後に書きます。
コンストラクタでは、基底部分の初期化をコンストラクタ初期化子で呼び出します。
基底のpublicメンバ関数は、そのまま利用できます。

最小サンプルコードの流れ

以下は、基底Animalから派生Dogを作り、基底の関数を使いつつ、派生で機能を追加する最小例です。

コンストラクタとデストラクタの呼ばれる順序にも注目してください。

C++

#include <iostream>
#include <string>

// 基底クラス(共通の性質を表す)
class Animal {
   public:
    // 名前を受け取るコンストラクタ
    Animal(const std::string& name) : name_(name) {
        std::cout << "Animal ctor: " << name_ << "\n";
    }
    // デストラクタ(後片付け)
    ~Animal() {
        std::cout << "Animal dtor: " << name_ << "\n";
    }

    // 共通の動作(基底のメンバ関数)
    void speak() const {
        std::cout << name_ << " makes a sound.\n";
    }

    // 名前を読むためのアクセサ(読み取り専用)
    const std::string& name() const {
        return name_;
    }

   private:
    // データは隠蔽する(private)
    std::string name_;
};

// 派生クラス(Animalを継承して機能を追加)
class Dog : public Animal { // public継承
   public:
    // 派生のコンストラクタで、基底のコンストラクタを呼ぶ
    Dog(const std::string& name) : Animal(name) {
        std::cout << "Dog ctor: " << this->name() << "\n";
    }
    // 派生のデストラクタ
    ~Dog() {
        std::cout << "Dog dtor: " << name() << "\n";
    }

    // 派生クラスで追加した機能
    void bark() const {
        // 基底のpublicメンバ関数をそのまま呼べる
        speak();
        std::cout << name() << " barks: Bow-wow!\n";
    }
};

int main() {
    Dog d("Pochi"); // まずAnimalのコンストラクタ、次にDogのコンストラクタ
    d.speak();      // 基底の関数
    d.bark();       // 追加した派生の関数
    // ここを抜けると、まずDogのデストラクタ、次にAnimalのデストラクタ
    return 0;
}

実行結果

Animal ctor: Pochi
Dog ctor: Pochi
Pochi makes a sound.
Pochi makes a sound.
Pochi barks: Bow-wow!
Dog dtor: Pochi
Animal dtor: Pochi

生成時は「基底→派生」、破棄時は「派生→基底」の順で呼ばれることが確認できます。

基底メンバの使い方

基底のメンバ関数を呼ぶ

派生クラスのメンバ関数内では、基底クラスのpublic関数をそのまま呼べます。

必要に応じてBase::関数名と明示的に指定することも可能です。

まずは「そのまま呼べる」ことを覚え、衝突時に限定して修飾を使うと混乱が少ないです。

明示修飾の例

C++

// 仮にDogにもspeak()があったとして、基底Animalのspeak()を呼びたい場合
// Base::speak() のように明示できます(ここでは説明のための断片コード)。
Animal::speak(); // グローバルで書く場合の例
// クラス内なら Base::speak(); とする

派生クラスで機能を追加する

派生では新しいデータや関数を追加できます。

前述のDog::bark()のように、基底の機能を活かしながら振る舞いを豊かにします。

「共通は基底、付加価値は派生」を守ると、読みやすく保守性も高まります。

追加の小例: 情報の付与

C++

#include <iostream>
#include <string>

class Animal {
public:
    Animal(std::string name) : name_(std::move(name)) {}
    void info() const { std::cout << "name=" << name_ << "\n"; }
    const std::string& name() const { return name_; }
private:
    std::string name_;
};

class Dog : public Animal {
public:
    Dog(std::string name, int age) : Animal(std::move(name)), age_(age) {}
    void infoWithAge() const {
        // 基底の情報 + 追加情報を出力
        info(); // Animal::info()
        std::cout << "age=" << age_ << "\n";
    }
private:
    int age_ = 0; // 追加したデータ
};

int main() {
    Dog d("Pochi", 5);
    d.infoWithAge();
}

実行結果