【C++】クラスの定義とメンバ関数の実装方法を解説

2025年8月20日

はじめに

C++のオブジェクト指向プログラミングの核となるのが「クラス (class)」です。クラスは、関連するデータ（メンバ変数）と、それらを操作するための一連の関数（メンバ関数）を一つにまとめた、独自のデータ型の「設計図」です。

この記事では、C++におけるクラスの基本的な定義方法と、クラスに属するメンバ関数の処理内容を記述（実装）する2つの主要な方法について、分かりやすく解説します。

クラスの基本的な定義

クラスを定義するには、class キーワードに続けて、任意のクラス名を指定し、ブロック {} の中にメンバを記述します。

// 「商品」クラスの定義
class Product {
public: // 外部からアクセス可能にする
    // メンバ変数
    int id;
    std::string name;
    
    // メンバ関数のプロトタイプ宣言
    void display();
};

解説:

class Product { ... };: Product という名前の新しいクラス型を定義しています。構造体と同様に、最後のセミコロン ; を忘れないようにしましょう。
public:: アクセス指定子と呼びます。public: と書くことで、これ以降に宣言されたメンバが、クラスの外部からアクセス可能になります。
void display();: これはメンバ関数の「プロトタイプ宣言」です。ここでは「display という名前で、引数を取らず、何も値を返さない関数がありますよ」という宣言だけを行い、具体的な処理内容は後で記述します。

メンバ関数の実装方法

方法1: クラスの外で実装する（一般的）

メンバ関数の具体的な処理内容は、クラス定義のブロックの外側に記述するのが一般的です。その際、どのクラスに所属する関数なのかを明示するために、スコープ解決演算子 :: を使います。

サンプルコード

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

// --- クラスの定義 ---
class Product {
public:
    int id;
    string name;
    
    // メンバ関数のプロトタイプ宣言
    void display();
};

// --- メンバ関数の実装 ---
// Productクラスに所属するdisplay関数であることを :: で示す
void Product::display() {
    cout << "商品ID: " << id << endl;
    cout << "商品名: " << name << endl;
}

int main() {
    Product item1;
    item1.id = 101;
    item1.name = "高機能マウス";
    
    // メンバ関数を呼び出す
    item1.display();
    
    return 0;
}

解説:

void Product::display(): 関数名 (display) の前に クラス名:: (Product::) を付けることで、「これは Product クラスの display 関数です」とコンパイラに伝えています。
ヘッダーファイルとソースファイル: 実際の開発では、クラスの定義（プロトタイプ宣言まで）をヘッダーファイル（.h や .hpp）に、メンバ関数の実装をソースファイル（.cpp）に分割して記述するのが一般的です。これにより、コードの管理がしやすくなります。

方法2: クラスの中で実装する（インライン関数）

処理内容が非常に短いメンバ関数に限り、クラス定義のブロックの中で直接、処理を実装することもできます。このように実装された関数は「インライン関数」として扱われます。

サンプルコード

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

// クラス定義の中でメンバ関数を実装
class Product {
public:
    int id;
    string name;
    
    // display関数をインラインで実装
    void display() {
        cout << "商品ID: " << id << endl;
        cout << "商品名: " << name << endl;
    }
};

int main() {
    Product item1;
    item1.id = 101;
    item1.name = "高機能マウス";
    item1.display();
    return 0;
}

解説: インライン関数は、呼び出しのオーバーヘッドが少なくなるため、パフォーマンスがわずかに向上する可能性があります。しかし、クラス定義が長くなり可読性が落ちるため、ごく短いゲッター/セッターのような関数に限定して使うのが良いでしょう。