Interfaces in C++ 98

EX03 の課題文にある「Interfaces don’t exist in C++98 (not even in C++20).」という一文は、C++ における「インターフェース」という言葉の扱い方と、それが他の言語とどう異なるかを理解する上で非常に重要です。

C++における「インターフェース」の概念

まず、この文の前提を理解しましょう。

• JavaやC::のような言語の「インターフェース」:

‍Java や C# には、interface という専用のキーワードが存在します。

• インターフェースは、抽象メソッド（実装を持たないメソッド）の宣言のみを含み、フィールド（データメンバ）を持つことはできません。
• クラスは複数のインターフェースを実装できます。
• これは、純粋に「契約」や「型」の定義に特化しています。

• C++ の「インターフェース」:

  ‍C++ には interface という専用のキーワードは存在しません。 C++20 になっても、これは変わっていません。

  しかし、C++ で Java や C# のインターフェースと同じような機能、つまり「クラスが備えるべき振る舞いだけを定義し、実装を持たない契約」を実現する方法はあります。それが**「純粋抽象クラス」**です。

C++ における「純粋抽象クラス」とは？

「純粋抽象クラス」とは、以下の条件を満たす C++ の抽象クラスのことです。

1. 全ての非静的メンバ関数が純粋仮想関数である (= 0)。

   ‍コンストラクタは純粋仮想関数にできませんが、通常は protected や private にして直接インスタンス化されないようにします。

   2. データメンバ（フィールド）を持たない。

   ‍Java/C# のインターフェースのように、データメンバを持たないことで、振る舞いの定義に徹します。

   3. 仮想デストラクタを持つ (virtual ~ClassName() {})。

   ‍ポリモーフィックな利用（基底クラスのポインタで派生クラスのオブジェクトを扱う）を想定しているため、デストラクタは仮想にするのが必須のベストプラクティスです。

EX03 における「インターフェース」の実現

EX03 の課題で提供された ICharacter や IMateriaSource が、まさに C++ におけるこの「純粋抽象クラス」によるインターフェースの例です。

• ICharacter.hpp の例:

  ‍

   ++
  class ICharacter
  {
  public:
      virtual ~ICharacter() {} // 仮想デストラクタ (実装は空)
      virtual std::string const & getName() const = 0; // 純粋仮想関数
      virtual void equip(AMateria* m) = 0;             // 純粋仮想関数
      // ... 他のメソッドも純粋仮想関数
  };

  ICharacter はデータメンバを持たず、全ての非静的メンバ関数が純粋仮想関数です（デストラクタは実装を持つけれど、インターフェースの要件として許容されることが多い）。これが C++ での「インターフェース」の実装方法です。

なぜ「インターフェースは存在しない」と書かれているのか？

課題文が「Interfaces don’t exist in C++98 (not even in C++20).」とあえて強調しているのは、以下の理由からです。

1. キーワードの有無:

   ‍C++ には interface という予約語や専用の構文がないため、Java や C# のように言語レベルで「インターフェース」として特別扱いされているわけではない、という事実を明確にしています。

   2. 設計意図の強調:

   ‍interface キーワードがないため、C++ では「純粋抽象クラス」も「抽象クラス」も class キーワードで定義されます。このため、プログラマがコードを読んだ際に、その class が「インターフェースとして使うことを意図した抽象クラス」なのか、それとも「一部実装を持つ抽象クラス」なのかが、明示的に interface キーワードがない分、分かりにくいことがあります。

   課題文は、私たちが ICharacter や IMateriaSource を設計する際に、たとえ interface キーワードがなくても、純粋に契約のみを定義する「インターフェース」としての設計意図を持って実装すべきであることを強調しているのです。命名規則（I プレフィックス）もその意図を伝えるためのものです。

まとめ

• C++ には interface という専用のキーワードは存在しません。
• しかし、「全ての非静的メンバ関数が純粋仮想関数である抽象クラス」を定義することで、Java/C# のインターフェースと同等の機能や設計意図を実現できます。
• 課題文は、この C++ の特性を理解し、言語の機能を使って「インターフェース」を正しく設計・実装する能力を試しています。

この理解が、C++ のオブジェクト指向設計における「インターフェース」の役割を深める上で役立つはずです。