19：オーバーライドとポリモーフィズム

はじめに

C++では、親クラスで定義した関数を子クラスで「上書き」できる仕組みがあります。これをオーバーライドと呼びます。さらに、親クラス型のポインタや参照を通じて、実際には子クラスごとの動作を呼び分けられる性質をポリモーフィズム（多態性）といいます。

ゲーム開発では「敵キャラごとに異なる攻撃方法を持たせる」などの場面で活用されます。

オーバーロードとオーバーライドの違い

混同しやすいですが、この2つは全く別の仕組みです。

基本構文

class 親クラス {
public:
    virtual void 関数名();
};

class 子クラス : public 親クラス {
public:
    void 関数名() override; // 上書き
};

• 親クラスの関数に virtual を付けると、オーバーライド可能になる
• 子クラスで override を付けると、上書きしていることを明示できる

例：ゲームの敵キャラクター

// 19_enemy_override.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

class Enemy {
public:
    virtual void attack() {
        cout << "敵が攻撃した！" << endl;
    }
    virtual ~Enemy() {}   // 基底クラスは仮想デストラクタを用意（delete 時の安全のため）
};

class Slime : public Enemy {
public:
    void attack() override {
        cout << "スライムが体当たりしてきた！" << endl;
    }
};

class Goblin : public Enemy {
public:
    void attack() override {
        cout << "ゴブリンが棍棒を振り下ろした！" << endl;
    }
};

int main() {
    Enemy* enemies[2];
    enemies[0] = new Slime();
    enemies[1] = new Goblin();

    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        enemies[i]->attack(); // ポリモーフィズム：同じ呼び出しで違う動作
    }

    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        delete enemies[i];
    }

    return 0;
}

実行結果（例）

スライムが体当たりしてきた！
ゴブリンが棍棒を振り下ろした！

練習問題

1. 親クラス Character に speak() を定義し、デフォルトでは「……」と表示する
2. 子クラス Hero と Villain（悪役）を作り、それぞれ違うセリフを speak() で表示する
3. Character* の配列に Hero と Villain を入れ、for文で speak() を呼ぶ

// 19_character_override.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

class Character {
public:
    virtual void speak() {
        cout << "……" << endl;
    }
};

class Hero : public Character {
public:
    void speak() override {
        cout << "勇者：世界を救うのは僕だ！" << endl;
    }
};

class Villain : public Character {
public:
    void speak() override {
        cout << "魔王：この世界は我のものだ！" << endl;
    }
};

int main() {
    Character* chars[2];
    chars[0] = new Hero();
    chars[1] = new Villain();

    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        chars[i]->speak();
        delete chars[i];
    }

    return 0;
}

コーディング演習

演習1：基本コードを動かす

// 19_enemy_override.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

class Enemy {
public:
    virtual void attack() {
        cout << "敵が攻撃した！" << endl;
    }
    virtual ~Enemy() {}
};

class Slime : public Enemy {
public:
    void attack() override {
        cout << "スライムが体当たりしてきた！" << endl;
    }
};

class Goblin : public Enemy {
public:
    void attack() override {
        cout << "ゴブリンが棍棒を振り下ろした！" << endl;
    }
};

int main() {
    Enemy* enemies[2];
    enemies[0] = new Slime();
    enemies[1] = new Goblin();

    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        enemies[i]->attack();
    }
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        delete enemies[i];
    }
    return 0;
}

演習2：コードを改造する

まとめ

• オーバーライド：親クラスの関数を子クラスで上書きする
• ポリモーフィズム：親クラス型でまとめても、実際には子クラスごとの動作が実行される
• ゲーム開発では「敵キャラの行動」「イベントシーンの会話」「アイテムの効果」など、多様な処理を一括管理できるのが大きな強み

理解度チェック

問題19-1

次のコードを実行したとき、出力はどれか。

#include <iostream>
using namespace std;
class Animal {
public:
    virtual void speak() { cout << "..." << endl; }
};
class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override { cout << "ワン！" << endl; }
};
int main() {
    Animal* a = new Dog();
    a->speak();
    delete a;
}

問題19-2

子クラスで override キーワードを付ける目的として正しいものはどれか。

問題19-3

次のコードで e->attack() の呼び出しが「ゴブリンが棍棒を振り下ろした！」と表示されるのはなぜか。

Enemy* e = new Goblin();

問題19-4

次のコードの出力として正しいものはどれか。

#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
    void greet() { cout << "Base" << endl; }
};
class Child : public Base {
public:
    void greet() { cout << "Child" << endl; }
};
int main() {
    Base* p = new Child();
    p->greet();
    delete p;
}