【C++】基本クラスへのポインタで、派生クラスのオブジェクトを指す方法

2025年8月26日

はじめに

C++の継承において、「is-a 関係」という重要な概念があります。これは、「車は乗り物の一種である」というように、子クラスが親クラスの一種である、という関係性を示すものです。

この is-a 関係があるため、C++では、親クラスを指すポインタを使って、子クラスのオブジェクトを指し示すことができます。これにより、親クラスの共通のインターフェースを通じて、子クラスのオブジェクトを統一的に扱うことが可能になります。

この記事では、基本クラスへのポインタが、基本クラスと派生クラスの両方のオブジェクトを指し示す様子を、RPGのキャラクターを例に解説します。

ポインタでオブジェクトを統一的に扱うサンプルコード

このコードは、Character（キャラクター）という親クラスと、それを継承した Player（プレイヤー）という子クラスを定義します。そして、Characterクラスへのポインタの配列 party を使い、そこにCharacterオブジェクトと Playerオブジェクトの両方を格納し、統一的に扱います。

完成コード

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

// --- 親クラス（基本クラス） ---
class Character {
protected:
    string name;
    int hp;
public:
    Character(string n, int h) : name(n), hp(h) {}
    void showStatus() {
        cout << "名前: " << name << ", HP: " << hp << endl;
    }
};

// --- 子クラス（派生クラス） ---
class Player : public Character {
public:
    int level;
    Player(string n, int h, int l) : Character(n, h), level(l) {}
    // 親クラスのshowStatus()をオーバーライド
    void showStatus() {
        cout << "名前: " << name << ", HP: " << hp << ", Lv: " << level << endl;
    }
};

int main() {
    // 1. 基本クラスのポインタの配列を準備
    Character* party[2];
    
    // 2. 親クラスと子クラスのオブジェクトを作成
    Character boss("スライム", 200);
    Player hero("勇者", 150, 10);
    
    // 3. 配列にそれぞれのオブジェクトのアドレスを代入
    //    親クラスへのポインタに、親クラスのアドレスを代入
    party[0] = &boss;
    //    親クラスへのポインタに、子クラスのアドレスを代入
    party[1] = &hero;
    
    // 4. ループで全てのオブジェクトを統一的に扱う
    for(int i = 0; i < 2; i++) {
        party[i]->showStatus();
    }
    
    return 0;
}

実行結果

名前: スライム, HP: 200
名前: 勇者, HP: 150, Lv: 10

コードの解説

`pCars[0] = &car1;` と `pCars[1] = &rccar1;`

ご提示のコードのこの部分が、親クラスへのポインタに、親クラスと子クラス両方のアドレスを代入している核心部分です。

サンプルコードでは、Character* party[2]; という「Character型を指すポインタの配列」に、Characterオブジェクトのアドレス (&boss) と、Playerオブジェクトのアドレス (&hero) の両方を代入しています。

これは、Player が Character を継承しているため、「Player は Character の一種である」という is-a 関係が成り立つからです。

`for(int i = 0; i < 2; i++) { party[i]->showStatus(); }`

このループが、このテクニックの真価を示しています。

party配列には、CharacterとPlayerという異なる種類のオブジェクトが混在しています。
しかし、どちらも親クラスである Character の機能（showStatus()）を共有しているため、party[i]->showStatus() という同じコードで、それぞれのオブジェクトに合わせた正しい showStatus() 関数が呼び出されています。

これにより、オブジェクトの種類を意識することなく、複数の異なるオブジェクトを統一的に扱えるようになります。