関数の仮引数に初期値を設定すると、該当の実引数が省略された場合に初期値が設定されるようになります。

// 四捨五入する関数
int round(float value, int precision = 2)
{
  // 四捨五入のコード
}

round(3.141592);    // OK
round(3.141592, 4); // OK
round();            // NG! 第１引数はデフォルト値が無い
round(, 4);         // NG! 引数の途中を省略することはできない

このように定義した関数で第２引数を省略すると、仮引数の precision = 2 より precision の初期値として２が設定されます。たとえば round(3.141592) と実行すると round(3.141592, 2) と実行したのと同じ意味になります。もちろん第２引数を明示的に書いた場合は実引数の値が precision の値になります。たとえば round(3.141592, 4) と実行した場合は precision は４になります。

また、引数を省略した場合は、続く引数を省略することはできても、続く引数を指定することはできません。たとえば次のような指定はコンパイルエラーになります。

void SomeFunc(one = 1, two = 2, three = 3)
{
}

SomeFunc();        // OK
SomeFunc(1);       // OK
SomeFunc(1, 2);    // OK
SomeFunc(1, 2, 3); // OK
SomeFunc( , 2, 3); // NG
SomeFunc( ,  , 3); // NG
SomeFunc( , 2,  ); // NG

基本はスカラー変数の場合と同じですが、配列の場合は書式が異なります。

// int と double でそれぞれ 100 個の要素を確保するとき
int *pointerOfIntArray = new int[100]();
double *pointerOfDoubleArray = new double[100]();

おそらくメモリ確保の段階では間違えることも少ないと思いますが、問題はメモリ解放の場合です。 new で確保した配列メモリを解放するためには次のように書く必要があります。

delete [] pointerOfIntArray;
delete [] pointerOfDoubleArray;

delete の後にブラケットが必要である点に注意してください。これはプログラミングに慣れている人でもよく忘れてしまいます。

ソースコードの中で変数を宣言すると、同時にそのデータを格納するためのメモリも確保されますが、逆に言うとソースコードの中で宣言しないとメモリは確保されないことになります。この方法には「宣言するだけで必要なメモリを確保することができる」というメリットがある反面「コンパイル時にはプログラムに必要な変数とその個数をすべてリストアップしておく必要がある」というデメリットがあります。

つまり、メモリを自動的に確保するためには、プログラムを書いている段階で必要な変数とその個数が完全に決まっている必要があるのです。しかし、敵キャラの情報を格納する配列変数などはステージによって必要なサイズが違うかもしれません。しかし、メモリを自動的に確保する方法では、ステージに応じて変数のサイズを変えることはできず、無駄な領域が生まれてしまう可能性があります。

この問題を解決するためにはメモリを動的に確保します。

プログラムの実行が開始された後に「必要に応じてメモリを確保する」ためには new 演算子を使います。 new 演算子には確保したいデータの型情報を渡します。

// メモリを確保する
int *pointerOfInt = new int();
double *pointerOfDouble = new double();

new 演算子の戻り値はポインタになりますので、前述の例のようにポインタ変数で受け取ります。普通の変数は new 演算子の戻り値としては不適切です。なぜかというと普通の変数はすでにメモリが割り当たっているからです。

new 演算子によるメモリの確保は大変便利ですが一点だけ注意すべき点があります。それは「使い終わったメモリを解放しなければならない」ということです。もし、使い終わったメモリを解放しないで放置しておくとメモリリークを起こし、プログラムが異常終了する可能性が高くなります。

new 演算子によって確保したメモリを解放するためには delete 演算子を使います。

// メモリを解放する
delete pointerOfInt;
delete pointerOfDouble;

しかし、「 delete を自分で管理するのは面倒だなぁ」と感じられる方が大半かと思います。ご安心ください。 Boost というライブラリにスマートポインタという技術があります。スマートポインタを使うと delete を自分で実行する必要がありません。使われなくなったメモリを自動的にしてくれます。

Boost

本ブログでもそのうち取り上げますので楽しみにお待ちください。

sizeof 演算子を使うと、その変数で確保されているメモリを知ることができるようになります。型のサイズが実装依存の C/C++ では非常に重宝する演算子です。

int number;
int string[80];

std::cout <<sizeof(number) <<std::endl; // 4 くらい
std::cout <<sizeof(string) <<std::endl; // 320 くらい

また、型名を渡すと、その型の変数で確保されるメモリサイズを知ることもできます。

std::cout <<sizeof(int) <<std::endl; // 4 くらい
std::cout <<sizeof(long) <<std::endl; // 4 から 8 くらい

ただし、変数がポインタ変数の場合は、ポインタ変数自体のメモリサイズを返すため注意が必要です。たとえば、 new やmalloc 関数などで動的確保したメモリのサイズを返すことはできません。

たとえば enum 型は取りうる値が決まっているデータ型ですが、その正体は数値です。 enum 型変数の内容（数値）によって分岐する際に switch 文は力を発揮します。

typedef enum GameMode {
  Opening,
  GameMain,
  GameOver,
  Ending
} GameMode;

GameMode current = Opening;

switch (current) {
case Opening:
  // オープニングの処理
  break;
case GameMain:
  // メインループの処理
  break;
case GameOver:
  // ゲームオーバー時の処理
  break;
case Ending:
  // エンディングの処理
  break;
}

switch 文には重要なポイントがふたつあります。

• break を書かないと、その下の行が実行されてしまう
• switch 句の数値が case に該当しない場合は default: というラベルへジャンプする

実は switch 文というのはラベルジャンプに他ならないのです。ですので、もし break を書き忘れると後に続く処理も実行されてしまいます。これは当然です。プログラムは上から下へ実行されるからです。

switch (current) {
case GameMain:
  // 痛恨の break 書き忘れ
case GameOver:
  // おいおい current が GameMain の時にここも実行されちゃうぞ！？
  break;
}

しかし、 break の書き忘れが常に間違いかというとそうではなく、この動作を逆に利用して「違うラベルで同じ処理をさせる」ことができます。

switch (current) {
case GameStage1:
case GameStage2:
case GameStage3:
  // ステージ１～３の場合の処理
  break;
case GameStage4:
case GameStage5:
case GameStage6:
  // ステージ４～６の場合の処理
  break;
}

また、該当しない場合に default: へジャンプするというのは納得のいく仕様かと思われます。コンピュータを使っているとよく「デフォルト値」とか言うと思いますが、あれです。

switch (current) {
case Opening:
  // オープニングの処理
  break;
case Ending:
  // エンディングの処理
  break;
default:
  // 該当しない債務不履行な処理（債務不履行＝デフォルト）
  break;
}

ちなみに if 文でも同じことができるのですが enum 型と連携しての分岐はイディオム的な部分がありますので覚えておきましょう。

• 基底から派生
• 上から下

実は、クラス内では初期化順序に依存したコードが書けるんですね。ちなみにメンバ変数を初期化するためには次のように書きます。

class SomeClass
{
private:
  const int m_var1;
  const int * const m_var2;
public:
  SomeClass()
    : m_var1(0), m_var2(0) // ←ここで初期化している
  {
    // 空で良い
  }
};

こうするとメンバオブジェクトに対する初期化と認識されますので const なメンバオブジェクトにも値を設定することができるようになります。ブロックの中に書いた場合はただの代入です。

百聞は一見にしかず。早速例を見てください。

value = value + 1;
value = value - 1;

value の値をそれぞれ１増やしたり１減らしたりしていますが、これは次のように書くことができます。

value++;
value--;

これがインクリメント演算子とデクリメント演算子です。この書き方は変数が評価されてから値が変わる点に注意してください。値が変わってから変数を評価したい場合は次のように書きます。

++value;
--value;

前置型と後置型は違いは次のようになります。

std::cout <<value++ <<std::endl;
// ↓と同じ意味
std::cout <<value <<std::endl;
value = value + 1;

std::cout <<++value <<std::endl;
// ↓と同じ意味
value = value + 1;
std::cout <<value <<std::endl;

しかし、前置型と後置型の違いは可読性に影響を与えるという宗派もありますので注意してください。時に後置型のみを使うというルールで開発している人もいます。

namespace 文に続けてコードを書くことによって、ブロックの中で定義した関数やクラスや変数がその名前空間に属するようになります。関数やクラスや変数を独自の名前空間に属させることによってシンボルの衝突を減らすことができるようになります。

namespace sample
{
  void someFunc()
  {
  }

  class SomeClass()
  {
  }

  int someValue;
}

名前空間の中にあるオブジェクトにアクセスしたい場合は、名前空間の名前とシンボルをふたつのコロンで区切って次のように書きます。

sample::someFunc();
sample::SomeClass *instance = new sample::SomeClass();
std::cout <<sample::someValue <<std::endl;

名前空間のシンボルをインポートしたい場合は using namespace 文を使います。 using namespace 文に続けて名前空間の名前を書くと、そのブロックの中だけ名前空間を省略することができるようになります。ただ、あまり広いブロックで using namespace を使うと、名前空間の意味が薄れてしまうため注意が必要です。

{
  using namespace sample;
  someFunc();
}

someFunc(); // エラー！このスコープに using namespace がない
sample::someFunc(); // OK

なお、名前空間はネストすることができます。シンボルを階層構造にしたい場合に便利です。

namespace com
{
  namespace game_create
  {
    void someFunc();
  }
}

com::game_create::someFunc();

continue 文を使うと、そのループの残りの手続きをスキップし、次のループを開始することができるようになります。これは「基本的にすべての要素に処理をしたいのだが、一部例外の要素がある」という場合に便利です。

for (int i = 0; i <MAX_ENEMY; i++) {
  if (enemies[i].status == Dead) {
    // 敵キャラが死んでいる場合は次へ移る
    continue;
  }
  // 敵キャラを動かす処理
}

continue 文は break 文と同様に、直接属するループの中のみスキップが可能です。

break 文を使うと、そのループを強制的に抜けることができます。これによりループの終了を for や while 以外の場所で判断できるようになります。

while ((fgets(string, maxLength - 1, fp)) != NULL) {
  // end の文字があったらループを終了する
  if (lstrcmp(string, TEXT("end")) == 0) {
    break;
  }
}

また、いつ終了するかわからないループを作る場合、 while の継続条件に１（または true ）と書いて無限ループを作り、終了条件は if 文と break 文を組み合わせて作るという手法がよく使われます。

while (true) {

  // 前略

  if (/* 難解な終了条件 */) {
    break;
  }

  // 後略

}

なお、 break 文は break 文が直接属するループのみを抜ける点に注意が必要です。たとえば２重ループの場合、中のループで break 文を書いても外側のループに処理が戻るだけです。

while (condition == true) {
  while (innerCondition == true) {
    if (/* 終了条件 */) {
      break;
    }
  }
  // ↑中のループで break したらここにくる
}

中のループから外側のループまで抜けたい場合は、外側のループにも if 文が必要です。また goto 文を使う方法もあります。

while (condition == true) {
  while (innerCondition == true) {
    if (/* 終了条件 */) {
      goto endofloop;
    }
  }
}

endofloop:
// ここに飛んでくる

ちなみに、 goto 文はこれ以外の用途で不用意に使うと批判の対象になってしまうため注意が必要です。