C++の静的メンバー関数を使ってオブジェクトの生成数をカウントする方法

本記事では、静的メンバー関数を使用して、クラスからいくつのオブジェクトが生成されたかをカウントする方法を解説します。

静的データメンバーは、クラスのすべてのオブジェクトによって共有される特殊なメンバーです。明示的に値を指定しない場合、静的データメンバーは常に0で初期化されます。

また、静的メンバー関数には、そのクラスの静的データメンバーのみを扱えるという重要な制約があります。

ここではStudentクラスを例に取り上げます。オブジェクトの個数を保持するための静的データメンバー「count」を宣言し、静的メンバー関数「rollCall(void)」を定義します。この関数は、クラス内の学生の出席番号のように、オブジェクトの数を表示します。

プログラムで使用しているアプローチ

• publicなデータメンバー「int rollno」と、静的データメンバー「count」を持つStudentクラスを宣言します。

• コンストラクターはrollCall()を呼び出し、rollnoをcountの値で初期化します。

• デストラクターは、オブジェクトが破棄される際にcountを1減らします。

• 静的メンバー関数rollCall()は、学生数として現在のオブジェクト数を表示し、countをインクリメントします。

• Studentオブジェクトが生成されるたびにコンストラクターがrollCall()を呼び出してcountが増加し、その値が該当オブジェクトのrollnoに代入されます。

• main関数では、stu1〜stu4という4つのStudentクラスのオブジェクトを作成し、countおよびrollnoがオブジェクトの総数と一致することを確認します。

サンプルコード

// C++ program to Count the number of objects
// using the Static member function
#include <iostream>
using namespace std;
class Student {
public:
   int rollno;
   static int count;
public:
   Student(){
      rollCall();
      rollno=count;
   }
   ~Student()
   { --count; }
   static void rollCall(void){
      cout <<endl<<"Student Count:" << ++count<< "
"; //object count
   }
};
int Student::count;
int main(){
   Student stu1;
   cout<<"Student 1: Roll No:"<<stu1.rollno;
   Student stu2;
   cout<<"Student 2: Roll No:"<<stu2.rollno;
   Student stu3;
   cout<<"Student 3: Roll No:"<<stu3.rollno;
   Student stu4;
   cout<<"Student 4: Roll No:"<<stu4.rollno;
   return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

Student Count:1
Student 1: Roll No:1
Student Count:2
Student 2: Roll No:2
Student Count:3
Student 3: Roll No:3
Student Count:4
Student 4: Roll No:4

まとめ

このように、静的データメンバーはすべてのオブジェクト間で値を共有するため、オブジェクトの生成数の管理に最適です。コンストラクターでカウントを増やし、デストラクターで減らすことで、現在存在するオブジェクトの数を正確に追跡できます。